Klasyfikacja systemów komputerowych i wieloprocesorowych oraz przetwarzania rozproszonego

From Obrona

Revision as of 20:16, 9 July 2006

System z podziałem czasu

System z podziałem czasu (system wielozadaniowy) to taki system, w którym procesor wykonuje na przemian wiele różnych zadań.

System interakcyjny

System interakcyjny lub inaczej bezpośredni to system umożliwiający użytkownikowi bezpośredni dialog z systemem. Niezbędny jest tutaj bezpośredni dostęp do systemu plików. Stosowana jest tutaj również wieloprogramowość ( w tym samym czasie system operacyjny przechowuje w pamięci kilka zadań, tak by nie powstawały przestoje po zakończeniu kolejnego zadania, związane z pobraniem zadania z urządzenia zewnętrznego, czy otrzymaniem instrukcji od użytkownika).

System wsadowy

System wsadowy to system odpowiedni do wielkich zadań, których wykonanie nie wymaga stałej komunikacji bezpośredniej z użytkownikiem.

System równoległy

System równoległy (wieloprocesorowy) jest to system, w którym pewna liczba procesorów ściśle ze sobą współpracuje, dzieląc szynę komputera, zegar, czasem pamięć oraz urządzenia zewnetrzne. Systemy takie nazywa się również ściśle powiązanymi.

Systemy takie budowane są m.in. ze względu na:

• przepustowość - zwiekszając liczbę procesorów możemy oczekiwać szybszego wykonania operacji. Należy jednak uwzględnić czas potrzebny na komunikację i synchronizację procesorów oraz wziąść pod uwagę rywalizację o zasoby i możliwe konflikty.
• oczszędności - związane z umieszczeniem procesorów w jednej obudowie oraz urzytkowaniem przez nie tych samych urządzeń zewnętrznych, pobór zasilania ze wspólnego źródła itp.
• zwiększenie niezawodności - odpowiednie rozdzielenie zadań pomiędzy procesory, możne znacznie zwiększyć niezawodność systemu (weryfikacja uzyskanych wyników, przejmowanie zadań uszkodzonego procesora itp).

Przertwarzanie symetryczne - na każdym procesorze działa identyczna kopia systemu operacyjnego. Procesory komunikują się w zależności od potrzeb.

Przetwarzanie asymetryczne - każdy procesor ma przypisane inne zadanie. System taki kontrolowany jest przez procesor główny.

System rozproszony

System rozproszony to system wieloprocesorowy luźno powiązany. Procesory w takich systemach posiadają własną pamięć lokalną i komunikują się ze sobą przy pomocy szybkich kanałów komunikacyjnych. Procesory w systemach rozproszonych mogą się różnić pod względem rozmiaru i przeznaczenia. Na określenie tych procesorów używa się nazw takich jak: stanowisko, węzeł, komputer w zależności od kontekstu w jakim się o nich mówi.

Systemy rozproszone budowane są m.in. ze względu na:

• podział zasobów - tworzenie mechanizmów dzielonego dostępu do plików w węzłach zdalnych, przetwarzanie informacji w rozproszonych bazach danych, drukowanie plików w węzłach zdanlych, zdalnego współurzytkowania wyspecjalizowanych urządzeń itp.
• przyspieszenie obliczeń
• niezawodność
• komunikacja

System czasu rzeczywistego

System czasu rzeczywistego stosowany jest tam, gdzie istotne są surowe wymagania dotyczące czasu wykonania operacji lub przepływu danych. Stosowany często jako sterownik w urządzeniu o ściśle określonym celu.

1. Rygorystyczny system czasu rzeczywistego gwarantuje terminowe wypełnianie krytycznych zadań. Uzyskiwane przez ograniczenie wszystkich opóźnień w systemie. Stosuje się tutaj pamięć o krótkim dostępie do danych lub tylko pamięć z której dane można tylko pobierać. Prawie nie spotyka się systemów czasu rzeczywistego stosujących pamięć wirtualną, dlatego rygorystyczne systemy czasu rzeczywistego pozostają w konflikcie z działaniem systemów z podziałem czasu i nie wolno ich ze sobą mieszać.
2. Łagodny system czasu rzeczywistego to system, w którym krytyczne zadanie do obsługi w czasie rzeczywistym otrzymuje pierszeństwo przed innymi zadaniami i zachowuje je aż do swojego zakończenia. Podobnie jak w systemie rygorystycznym elimunuje się tutaj opóźnienia wykonania zadania w czasie rzeczywistym.

Bibliografia

• A. Silberschatz, P.B. Galvin, Podstawy systemów operacyjnych wyd. 3 - rozszerzone, Wydawnictwa naukowo-techniczne, Warszawa 2000