Процессы. Процессы и потоки. Процессы и потоки

• Название: Процессы и потоки
• Анкор: Процессы
• Дата: 09.03.2023
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: Процессы и потоки.ppt
• Тип: Программа; #975992
• страница: 3 из 8

Моделирование многозадачности

При использовании многозадачности повышается эффективность загрузки центрального процессора. Грубо говоря, если средний процесс выполняет вычисления только 20 % от того времени, которое он находится в памяти, то при присутствии в памяти одновременно пяти процессов центральный процессор должен быть занят все время.
Более совершенная модель рассматривает эксплуатацию центрального процессора с точки зрения теории вероятности. Предположим, что процесс проводит часть р своего времени в ожидании завершения операции ввода-вывода. Если в памяти находится одновременно n процессов, вероятность того, что все n процессов ждут ввод-вывод, равна рn. Тогда степень загрузки центрального процессора будет выражаться формулой:
Степень загрузки центрального процессора = 1 - рn.

Моделирование многозадачности

Моделирование многозадачности (пример)

Предположим, что компьютер имеет 2 Гб памяти, 1 Гб отдано операционной системе, а каждая программа пользователя занимает по 256 Мбайт.
При таких заданных размерах одновременно можно загрузить в память четыре пользовательские программы. При 80 % времени на ожидание ввода-вывода в среднем мы получим загруженность процессора равной 1-0,84, или около 60 %.
Добавление еще 1 Гб памяти позволит системе повысить степень многозадачности от четырех до восьми и таким образом повысить степень загрузки процессора до 83 %. Другими словами, дополнительные 1 Гб увеличат производительность на 33 %.
Еще 1 Гб могли бы повысить загрузку процессора с 83 до 93 %, таким образом, увеличив производительность всего лишь на 10 %. С помощью этой модели владелец компьютера может решить, что первые 1 Гб оперативной это хорошее вложение капитала, а вторые - нет.

Анализ производительности многозадачных систем

Поток

Потоки

В обычных операционных системах каждому процессу соответствует адресное пространство и одиночный управляющий поток. Фактически это и определяет процесс.
Тем не менее часто встречаются ситуации, в которых предпочтительно иметь несколько квазипараллельных управляющих потоков в одном адресном пространстве, как если бы они были различными процессами (однако разделяющим одно адресное пространство).

Использование потоков

Основной причиной использование потоков является выполнение большинством приложений существенного числа действий.
В случае параллельных процессов используются прерывания, таймеры и переключатели контекста.
В случае потоков придется добавить еще один элемент: возможность совместного использования параллельными объектами адресного пространства и всех содержащихся в нем данных.
Легкость создания и уничтожения потоков. На создание потока уходит примерно в 100 раз меньше времени, чем на создание процесса.
Третьим аргументом является производительность.

Использование потоков (пример)

Пользователь пишет книгу.
С точки зрения автора проще всего хранить книгу в одном файле, чтобы легче было искать отдельные разделы, выполнять глобальную замену и т. п. С другой стороны, можно хранить каждую главу в отдельном файле. Но было бы крайне неудобно хранить каждый раздел и параграф в своем файле - в случае глобальных изменений пришлось бы редактировать сотни файлов.
Например, если предполагаемый стандарт ххх был утвержден только перед отправкой книги в печать, придется заменять «Черновой стандарт ххх» на «Стандарт ххх» в последнюю минуту. Эта операция делается одной командой в случае одного файла и, напротив, займет очень много времени, если придется редактировать каждый из 300 файлов, на которые разбита книга.
Теперь представьте себе, что произойдет, если пользователь удалит одно предложение на первой странице документа, в котором 800 страниц. Пользователь перечитал эту страницу и решил исправить предложение на 600-й странице. Он дает команду текстовому редактору перейти на страницу с номером 600 (например, задав поиск фразы, встречающейся только на этой странице). Текстовому редактору придется переформатировать весь документ вплоть до 600 страницы, поскольку до форматирования он не будет знать, где начинается эта страница. Это может занять довольно много времени и вряд ли обрадует пользователя.