ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работа с вычислительной системой из "САПР и автоматизация производства " И устройства ввода-вывода не могли работать независимо. А это означало, что ЦП был вынужден бездействовать, пока медленнодействующее устройство ввода-вывода пересылало данные в основную память и из нее. В современных вьршслительных системах операщ1И ввода-вывода и обработки данных могут выполняться одновременно, что повышает эффективность использования вычислительной системы. В этом разделе мы рассмотрим целый ряд методов и средств, которые облегчают работу пользователя. [c.43] Система управления вводом-выводом предназначена для повышения эффективности использования ЭВМ. По мере увеличения масштабов применения ЭВМ внимание концентрировалось также и на других аспектах их функционирования, поддающихся управлению. Один из таких аспектов-время, теряемое ЦП в промежутке между выполнением заданий. В первых системах ЦП был вынужден простаивать, пока оператор вручную подготавливал следующее задание, устанавливая нужную ленту или пропуская колоду перфокарт. В современных системах выполнение одного задания и ввод другого могут происходить параллельно благодаря использованию каналов ввода-вывода и каких-либо средств буферирования. [c.43] Выход здесь заключается в организации так называемой виртуальной памяти, при наличии которой программы не ограничены только ячейками первичного запоминающего устройства (основной памяти). Дело в том, что, хотя каждая команда во время исполнения должна находиться в основной памяти, там должны храниться не все команды и не все время. Сохраняя в физической памяти только один блок программы и подкачивая остальные блоки по мере надобности, можно увеличить доступный действующий объём основной памяти. Это означает, что за то же время можно вьшолнить большее число пользовательских программ, вследствие чего увеличивается пропускная способность всей системы в целом. [c.44] Виртуальная память реализуется одним из двух способов сегментацией и страничной организацией. При сегментации программа разбивается на блоки разного размера, которые представляют собой логически самостоятельные модули программы (например, подпрограммы и группы данных). Контролируя местоположение всех блоков с помощью файла, называемого таблицей сегментов, операционная система загружает только те сегменты, которые необходимы для выполняемой в текущий момент части программы, и заменяет находящиеся в памяти сегменты программы по мере надобности. [c.44] При постраничной организации все используемое пространство основной памяти разбивается на участки фиксированного размера, называемые страничными блоками. Программы и данные также разделяются на блоки одинаковой величины, которые называются страницами. Размер страницы зависит от аппаратных средств системы и лежит в диапазоне от 1 до 4К байт. Операционная система следит за использованием каждого страничного блока, и, как только завершается выполнение текущей страницы программы, в память пересылается очередная страница, в результате чего работа программы практически не прерывается. [c.44] В некоторых операционных системах реализуется режим разделения времени, при котором доступ к вычислительной системе предоставляется сразу многим пользователям, и у каждого из них складывается ощущение, будто только он один работает с машиной. На самом деле ЭВМ распределяет имеющиеся вычислительные ресурсы между всеми индивидуальными пользователями. Когда с пользовательского терминала поступает запрос на время ЦП, часть основной памяти отводится этому конкретному терминалу. Во время работы ЦП переключается с одного терминала на другой, выполняя небольшие блоки каждой программы, а как только та или иная программа выполнена, ее место в памяти занимает новая. Концепция, в соответствии с которой множество программ почти одновременно выполняется одним ЦП, называется мультипрограммированием. [c.45] Вернуться к основной статье