Эем-нің негізгі функционалдық элементтері, I бөлім

45
Сурет 3. Мультипрограммалық ЭЕМ жұмысының негізгі сипаттамаларының
мультипрограммалану коэффициентіне тәуелділігі
Мультипрограммалық ЭЕМ  жұмысының тиімділігінің  өзгеруіне  орындаушы
программаларға  берілетін әр түрлі басымдылықтар  (приоритеты) әсер  етуі  мүмкін.  Ол
басымдылықтарды қайта бөлу ЭЕМ-нің өткізгіштік қабілетінің жоғарылауына да, және
төмендеуіне  де әкелуі мүмкін.  Нақты  нәтиже  орындалып  жатқан  программалардың
сипаттамаларына  байланысты  болады.  Дербес  жағдайда,  егер  мультипрограммалық
қоспаның  құрамында  процессорды ұзақ уақытқа  жұмыс  жасатқызатын  жалғыз
программа  болса,  онда  ол  прогоамманың басымдылығының жоғарылауы  ЭЕМ-нің
өткізгіштік қабілетін  төмендетеді,  ал  төмендеуі –жоғарылатады.  Бұл  басымдылығы
қарастырылып  жатқан  программадан  төмен    программаның орындалуы  процессорды
қолданудағы  аз  шамасына  байланысты  блокталуымен  түсіндіріледі.  Осындай ұқсас
жағдай басқа  да  бірге қолданылатын  ресурстармен  болуы  мүмкін.  Соның ішінде
ерекше маңызға ие болып табылатыны жетіспеушіліктері көбірек ресурстар, яғни олар
жүктеудің жоғары  коэффициентіне  және  орташа  кезектің жоғары ұзындығына  ие
болып  табылады.  Көбінесе  жоғары басымдылық жетіспеуші  ресурсты  тез  босатуға
жағдайы  бар  программаларға  беріледі.  Мұндай  жағдайлар  кесте  теориясы  (теория
расписаний)  шеңберінде  шешіледі.  Сонымен  бірге  шешім  табу  көп  жағдайда  барлық
нұсқаларды  толық  қарастырып  шығуға әкеленеді.  Барлық мүмкін  нұсқаларға  толық
теориялық баға  берудің күрделілігіне  байланысты,  тәжірибеде  оптималды  емес
рационалды шешім беретін түрлі эвристикалық алгоритмдер кеңінен қолданылады.
Мультипрограммалық ЭЕМ-де  ресурстар статикалықпен қатар, динамикалық
негізде  бөлінуі  мүмкін.  Бірінші  жағдайда  ресурстар  процестің туындауына  дейін
бөлініп, кейін процесс үшін тұрақты болып қалады. Қандай да бір процестегі ресурстың
босатылуы тек сол процесс аяқталған сәтте ғана орын алады. Ал динамикалық бөлінуде
ресурстар процеске оның даму шегіне байланысты бөлінеді.
Статикалық негіздегі  бөліну  жүйеде  процестердің олардың туындаған  сәтінен
бастап тезірек дамуына септігін тигізеді. Ал ресурстардың динамикалық негізде бөлінуі
ресурстарды  олардың кідіруін  азайту  тұрғысынан  тиімді қолдануды қамтамасыз  етуге
мүмкіндік береді.
Статикалық бөліну  схемасы  процестің орындалуын  оның туындаған  сәтінен
бастап  кепілдендіру қажет  болған  жағдайда қолданылады.  Бұл  тәсілдің кемшілігі
ретінде  жүйеге  процестің туындауына тапсырыстың келу  сәтінен  бастап  оның  ұзаққа
тоқтап қалу  мүмкіндігін  айта  кеткен  жөн,  себебі  тапсырысқа  талап  етілетін  барлық
ресурстардың босатылуын  күту қажет  және  тек  олардың барлық  құрамы  толық
болғанда ғана  процесті  іске қосу  мүмкін  болады.  Көбінесе  ресурстарды  бөлуде  тек
статикалық принципті қолдану бір программалық жұмыс режиміне әкеп соғады.
Динамикалық
бөліну 
кезінде 
ресурстардың
кідіруін 
азайтуға 
талпыну
ресурстардың
бөліну  жүйесінің
күрделенуінің  ұлғаюына  және,  нәтижесінде,
процестерді  басқарудағы  жүйелік  шығындардың  ұлғаюына әкеледі.  Сондықтан

46
ресурстарды бөлуді жоспарлау алгоритмдерінің күрделілігі мен тапсырмалар пакетінің
орындалу тиімділігі арасындағы үйлесімділік қажет.
Ресурстар физикалық және виртуалды болып бөлінеді.
Физикалық ресурс  деп  нақты,  яғни өмірде  бар  және  тұтынушылар  арасында
бөлінуі  кезінде  оның  өзіне  тән  физикалық барлық сипаттамалары  болатын  ресурсты
айтамыз.
Виртуалды  ресурс – физикалық ресурстың базасында құрылатын  және өзі
базалық
құрылымын
алған  физикалық
ресурсқа қарағанда  кең
функционалды
мүмкіндіктері бар немесе физикалық ресурста жоқ қосымша қасиеттері бар белгілі бір
үлгі.
Мысалы,  физикалыққа қарағанда үлкен  көлемді  есте  сақтау құрылғысы  ретінде
берілетін  виртуалды жадының кең функционалды  мүмкіндіктері  бар.  Бір  уақытта
бірнеше тапсырманы өңдейтін виртуалды процессордың қосымша қасиеттері бар.

47
РЕСУРСТАРДЫ УЛЕСТІРУ ТӘРТІБІ ЖӘНЕ МУЛЬТИПРОГРАММАЛЫ ЭЕМ-
НІҢ ЖҰМЫС ІСТЕУІНІҢ НЕГІЗГІ РЕЖИМДЕРІ
Ресурстарды үлестірудің бір  кезекті  және  көп  кезекті тәртіптері, сонымен қатар
мультипрограммалы ЭЕМ-нің жұмыс істеуінің негізгі режимдеріқарастырылады.
Мультипрограммалы ЭЕМ ресурстарын үлестіру тәртібі.
Ресурстарды үлестіру тәртібі (РҮТ) – ЭЕМ-нің тиімді жұмыс істеуіне әсер ететін
қажетті көрсеткіш. Қандай да бір үлестіру тәртібін қолдану берілген ресурстың қолдану
ерекшеліктеріне,  жұмыс  тиімділігін бағалау  критерилеріне, сонымен қатар  берілген
ресурстарды үлестіру тәртібінжүзеге асыру күрделілігіненбайланысты.
Бір кезекті тәртібі
1. FIFO (First  In - First  Out) – бірінші  келді-бірінші қызмет  көрсетілді  (сурет
1).
Сурет 1. FIFOтәртібі бойынша ресурстарды үлестіру схемасы
Рұқсат берусхемасы – кезек.
Өзі жеке үлестіру тәртібі ретінде  кеңінен қолданылады,  онымен қоса  күрделірек
тәртіп құрамдық бөлігінде де қолданылады. Ұзақ  (яғни қызмет  көрсетілуге  көп  уақыт
жұмсалатын)    және қысқа  сұраулардың кезекте  тұруы  олардың келіп  түсу  моментіне
тәуелді.
2. LIFO (Last  In - First  Out) – ақырғы  келді – бірінші қызмет көрсетілді  (сурет
2).
Сурет 2. LIFOтәртібі бойынша ресурстарды үлестіру схемасы
Рұқсат берусхемасы – стек.
3. Шеңберлі циклдық алгортм (сурет 3).
Сурет 3. Шеңберлі циклдық алгоритм бойынша ресурсты үлестіру сұлбасы