Cтраница 3
В большинстве случаев в современных УВМ организующая система исполняется программно и использует в качестве Ф - процессора один из вычислительных процессоров, используемых и процессами абонентов. При обращении А-процессора к организующей системе, находящейся на том же вычислительном процессоре, этот А-процессор блокируется. В случае же поступления сигналов прерываний от внешних устройств или других А-процессоров вектор состояния прерванного А-процессора непосредственно переписывается в список состояния готовности и по окончании работы организующей системы в порядке очереди передается на Ф - процеесор для продолжения решения. Следует заметить, что А-процессор организующей системы может быть прерван сигналами прерывания от внешних Ф - процессоров. При этом вектор состояния А-процессора организующей системы запоминается в состоянии готовности и по окончании исполнения реакции на прерывание восстанавливается на Ф - процессоре. При этом может возникнуть ситуация, когда менее важные прерывания будут поступать во: время работы А-процессора организующей системы по реакции на более важные прерывания. Для того чтобы избежать неоправданных переходов на новые прерывания, Ф - процессор, на котором находится организующая система, должен иметь кроме регистра прерываний также и регистр маскирования прерываний, рассмотренный в гл. При постановке маски прерывания не отбрасываются, но и не исполняются до снятия маски. При наличии регистра маски по сигналу прерывания организующая система ставит маску на все прерывания менее важные, чем данное. [31]
Для перехода от обычного А-процессора к А-процес-сору организующей системы в большинстве УВМ выделяется специальная команда, которая вместе со всей необходимой информацией о содержании запроса образует одну из макрокоманд всего множества запросов. При переходе к организующей системе по этой команде возникает стандартное прерывание и запоминается вектор состояния А-процессора, обратившегося к организующей системе. Этот сигнал прерывания переводит А-про-цессор организующей системы из состояния готовности в состояние реализации. [32]
Кроме того, организующая система по информации о требуемой для процесса памяти производит выделение необходимого объема оперативной памяти. Для организации связи между А-процессорами и Ф - процессорами организующая система для каждого А-процессора ставит в соответствие физическое устройство и заполняет таблицу соответствия между А-процессорами и Ф - процессорами данного процесса. При написании программы программист указывает для внешних устройств логические наименования, которые для этого процесса закрепляются за Ф - процессорами. При назначении вычислительных процессоров закрепление может быть ограничено только выделением свободной части оперативной памяти, а фактическое начало реализации будет произведено в порядке очереди При этом в ОЗУ УВМ будут находиться программы нескольких процессов. Объем перерабатываемой УВМ информации в единицу времени за счет этого несколько возрастает, но для процессов, требующих ввода большого количества информации, реализация будет замедленной, так как придется чаще организовывать обращение к внешним устройствам. Более подробно распределение памяти для мультипрограммной работы будет рассмотрено в гл. Когда ввод процесса закончен, работа организующей системы по прерываниям заключается в просмотре созданных ею списков и пересылке слов векторов состояния на регистры УВМ. [33]
В связи с этим для каждого Ф - процессора в любой момент времени должен иметься список блокированных А-процессоров и А-процессоров, находящихся в состоянии готовности. Для возможности использования Ф - процессора при восстановлении А-процессора и дальнейшего продолжения реализации в списках должны быть ссылки на хранящиеся в памяти вектора состояния этих А-процессоров. Работа организующей системы во время решения и состоит в том, чтобы сохранять векторы состояния А-процессоров, вести очередность реализаций, выбирать освободившиеся Ф - процессоры и восстанавливать на них векторы состояний А-процессоров. [34]
Такой порядок работы обеспечивается организующей системой и основывается на проверке состояний Ф - процессоров и А-процессоров при поступлении каждого нового сигнала прерывания. В том случае, когда общее требование на ресурсы определенного типа ( определенные Ф - процессоры) превосходит наличие этих ресурсов в УВМ, то перед назначением очередного А-процессора, находящегося в состоянии готовности, на свободный Ф - процессор необходимо пользоваться приведенными далее правилами с тем, чтобы избежать возможности самозамыкания процесса. [35]
Одной из задач построения алгоритма работы организующей системы является выбор такого состояния распределения А-процессо-ров реализуемых процессов по Ф - процессорам УВМ, который не вызывал бы возможности появления самозамыкания. Самозамыкание процесса в организующей системе возникает в тех случаях, когда выполнение А - процессор а задерживается в связи с ожиданием выполнения определенных условий, а выполнение этих условий задерживается ( непосредственно или через другие А-процессоры) из-за невыполнения данного А-процессора. Простейшим примером самозамыкания является ожидание выполнения А-процессора переписи из оперативной памяти на одну из промежуточных памятей, не реализуемое из-за отсутствия места на промежуточной памяти, которое в свою очередь должно быть освобождено при переписи в оперативную память. Оба А-процессора переписи будут находиться в состоянии готовности, но не будут реализованы. Рассмотренные ранее алгоритмы оптимального распределения Ф - процессоров не гарантируют от возможности самозамыкания. [36]
Одной из задач построения алгоритма работы организующей системы является выбор такого состояния распределения А-процессо-ров реализуемых процессов по Ф - процессорам УВМ, который не вызывал бы возможности появления самозамыкания. Самозамыкание процесса в организующей системе возникает в тех случаях, когда выполнение А - процессор а задерживается в связи с ожиданием выполнения определенных условий, а выполнение этих условий задерживается ( непосредственно или через другие А-процессоры) из-за невыполнения данного А-процессора. Простейшим примером самозамыкания является ожидание выполнения А-процессора переписи из оперативной памяти на одну из промежуточных памятей, не реализуемое из-за отсутствия места на промежуточной памяти, которое в свою очередь должно быть освобождено при переписи в оперативную память. Оба А-процессора переписи будут находиться в состоянии готовности, но не будут реализованы. Рассмотренные ранее алгоритмы оптимального распределения Ф - процессоров не гарантируют от возможности самозамыкания. [37]
В этом алгоритме первый цикл определяет Ф - процессоры 1-го процесса, на которых были блокирования по запросам к k - щ процессору, и заносит нуль в признак блокирования. Так как возможна ситуация, что запросивший А-процессор блокируется, не выполнив запроса от какого-либо предшествующего А-процессора этого же процесса, следовательно, также заблокированного, то при организации исполнения запроса организующая система должна проверить ситуацию на возможность самозамыкания. В отличие от исследования опасности самозамыкания во время формирования пакета задач для мультипрограммирования, где рассматривалось распределение ресурсов, самозамыкание в процессе реализации в основном происходит в результате ошибок в логике процесса. Поэтому, особенно в процессе отладки алгоритма, организующая система должна проверять ситуации, возникающие при блокировании процессов, на возможность самозамыкания. Для этого можно использовать то, что матрица г - го процесса в массиве block является матрицей смежности для графа, описывающего причины блокирования. Так как при возведении матрицы смежности в т степень элементы а будут отображать наличие путей длиной в т дуг, то при возведении матрицы связности в степень т матрица графа, не имеющего самозамыкания, будет равна нулю. [38]
Одной из задач построения алгоритма работы организующей системы является выбор такого состояния распределения А-процессо-ров реализуемых процессов по Ф - процессорам УВМ, который не вызывал бы возможности появления самозамыкания. Самозамыкание процесса в организующей системе возникает в тех случаях, когда выполнение А - процессор а задерживается в связи с ожиданием выполнения определенных условий, а выполнение этих условий задерживается ( непосредственно или через другие А-процессоры) из-за невыполнения данного А-процессора. Простейшим примером самозамыкания является ожидание выполнения А-процессора переписи из оперативной памяти на одну из промежуточных памятей, не реализуемое из-за отсутствия места на промежуточной памяти, которое в свою очередь должно быть освобождено при переписи в оперативную память. Оба А-процессора переписи будут находиться в состоянии готовности, но не будут реализованы. Рассмотренные ранее алгоритмы оптимального распределения Ф - процессоров не гарантируют от возможности самозамыкания. [39]
Пусть каким-либо способом заранее распределена часть Ф - тфоцессоров для реализации одновременно нескольких процессов. Реализация же программы представляет собой сеть, дуги которой отображают А-процессоры с временами их работы для переработки предшествующих и получения некоторых последующих элементов информации, стоящих в вершинах сети, причем для получения одного элемента возможно в течение определенного времени использование нескольких Ф - процессоров. Другими словами, предполагается, что некоторые операторы программы могут для их реализации требовать одновременной работы нескольких Ф - процессоров одного типа в течение определенного интервала времени, например, путем обращения к специальным микропрограммам, организующим такие типовые связи. [40]
В большинстве случаев в современных УВМ организующая система исполняется программно и использует в качестве Ф - процессора один из вычислительных процессоров, используемых и процессами абонентов. При обращении А-процессора к организующей системе, находящейся на том же вычислительном процессоре, этот А-процессор блокируется. В случае же поступления сигналов прерываний от внешних устройств или других А-процессоров вектор состояния прерванного А-процессора непосредственно переписывается в список состояния готовности и по окончании работы организующей системы в порядке очереди передается на Ф - процеесор для продолжения решения. Следует заметить, что А-процессор организующей системы может быть прерван сигналами прерывания от внешних Ф - процессоров. При этом вектор состояния А-процессора организующей системы запоминается в состоянии готовности и по окончании исполнения реакции на прерывание восстанавливается на Ф - процессоре. При этом может возникнуть ситуация, когда менее важные прерывания будут поступать во: время работы А-процессора организующей системы по реакции на более важные прерывания. Для того чтобы избежать неоправданных переходов на новые прерывания, Ф - процессор, на котором находится организующая система, должен иметь кроме регистра прерываний также и регистр маскирования прерываний, рассмотренный в гл. При постановке маски прерывания не отбрасываются, но и не исполняются до снятия маски. При наличии регистра маски по сигналу прерывания организующая система ставит маску на все прерывания менее важные, чем данное. [41]
В описке должна быть по крайней мере следующая информация: наименование ( или код) процесса, адрес вектора состояния А-процес-сора и адрес связи. Кроме того, в организующей системе имеется список с указанием, какой процесс в текущий момент занимает каждый Ф - процессор. При поступлении процесса в организующую систему для реализации вектор состояния его А-процессора заносится в список векторов состояния, а сам процесс-записывается в очередь состояния готовности на Ф - процессор, который может реализовать начальный А-процессор этого процесса. Данные о векторе состояния А-процессора и о начальном Ф - процессоре могут быть сообщены в специальной информации на управляющей карте. В большинстве организующих систем для этого используются управляющие карты, которые были рассмотрены в гл. Следует отметить, что вектор состояния процесса в начальный момент не во всех случаях будет обязательно пустым. Достаточно часто встречаются ситуации, когда незавершенный процесс по каким-либо причинам отстраняется от реализации и отсылается на внешнее ЗУ. При последующих вызовах необходимо восстанавливать вектор состояний, который был в момент прекращения реализации данного процесса. [42]
В большинстве случаев в современных УВМ организующая система исполняется программно и использует в качестве Ф - процессора один из вычислительных процессоров, используемых и процессами абонентов. При обращении А-процессора к организующей системе, находящейся на том же вычислительном процессоре, этот А-процессор блокируется. В случае же поступления сигналов прерываний от внешних устройств или других А-процессоров вектор состояния прерванного А-процессора непосредственно переписывается в список состояния готовности и по окончании работы организующей системы в порядке очереди передается на Ф - процеесор для продолжения решения. Следует заметить, что А-процессор организующей системы может быть прерван сигналами прерывания от внешних Ф - процессоров. При этом вектор состояния А-процессора организующей системы запоминается в состоянии готовности и по окончании исполнения реакции на прерывание восстанавливается на Ф - процессоре. При этом может возникнуть ситуация, когда менее важные прерывания будут поступать во: время работы А-процессора организующей системы по реакции на более важные прерывания. Для того чтобы избежать неоправданных переходов на новые прерывания, Ф - процессор, на котором находится организующая система, должен иметь кроме регистра прерываний также и регистр маскирования прерываний, рассмотренный в гл. При постановке маски прерывания не отбрасываются, но и не исполняются до снятия маски. При наличии регистра маски по сигналу прерывания организующая система ставит маску на все прерывания менее важные, чем данное. [43]
В связи с этим для каждого Ф - процессора в любой момент времени должен иметься список блокированных А-процессоров и А-процессоров, находящихся в состоянии готовности. Для возможности использования Ф - процессора при восстановлении А-процессора и дальнейшего продолжения реализации в списках должны быть ссылки на хранящиеся в памяти вектора состояния этих А-процессоров. Работа организующей системы во время решения и состоит в том, чтобы сохранять векторы состояния А-процессоров, вести очередность реализаций, выбирать освободившиеся Ф - процессоры и восстанавливать на них векторы состояний А-процессоров. [44]
В этом алгоритме первый цикл определяет Ф - процессоры 1-го процесса, на которых были блокирования по запросам к k - щ процессору, и заносит нуль в признак блокирования. Так как возможна ситуация, что запросивший А-процессор блокируется, не выполнив запроса от какого-либо предшествующего А-процессора этого же процесса, следовательно, также заблокированного, то при организации исполнения запроса организующая система должна проверить ситуацию на возможность самозамыкания. В отличие от исследования опасности самозамыкания во время формирования пакета задач для мультипрограммирования, где рассматривалось распределение ресурсов, самозамыкание в процессе реализации в основном происходит в результате ошибок в логике процесса. Поэтому, особенно в процессе отладки алгоритма, организующая система должна проверять ситуации, возникающие при блокировании процессов, на возможность самозамыкания. Для этого можно использовать то, что матрица г - го процесса в массиве block является матрицей смежности для графа, описывающего причины блокирования. Так как при возведении матрицы смежности в т степень элементы а будут отображать наличие путей длиной в т дуг, то при возведении матрицы связности в степень т матрица графа, не имеющего самозамыкания, будет равна нулю. [45]