Модель функционирования ЦУС

Обработка заявок организуется по следующей схеме. (рисую)

Заявки Z1…Zn поступают в устройство организации прерываний. При появлении заявки Zi устройство прерывания инициирует в процессоре операцию прерывания, в результате выполнения которой процессор переключается на выполнение программы приема и постановки заявок в очередь, называемой ДИСПЕТЧЕР1. Это Д1на рисунке.

Д1 опознает тип поступившей заявки и ставит заявку в соответствующую очередь Oi на обслуживание. Очередь в физическом отношении состоит из совокупности ячеек оперативной памяти, в которых размещаются коды поступивших заявок.

В каждый момент времени процессор может выполнять только одну программу. Процесс выбора заявки из множества заявок, ожидающих обслуживания, называется диспетчированием.

Процедура Диспетчирования реализуется программой ДИСПЕТЧЕР2 – Д2 на рисунке. Эта программа анализирует состояния очередей O1…On, выбирает заявку Zk, имеющую преимущественное право на обслуживание, и инициирует соответствующую прикладную программу Пк. Считается, что в момент окончания работы программы обслуженная заявка покидает систему.

По окончании программы Пк управление вновь передается Д2, который выбирает очередную заявку и инициирует соответствующую прикладную программу. Если очереди пусты, Д2 переключает процессор в состояние ожидания.

Таким образом, обработка заявки проводится в два этапа:

На первом этапе заявка принимается Д1 в систему и ставится в очередь, где ожидает обслуживания.

На втором этапе заявка выбирается Д2, который организует обслуживание заявки, инициируя соответствующую прикладную программу.

Программы Д1 и Д2 управляют порядком обработки заявок и относятся к классу управляющих программ.

Д1 является короткой программой, для выполнения которой требуется несколько десятков операций процессора. Она инициируется устройством прерывания в момент поступления на его вход очередной заявки.

Правило диспетчирования, на основе которого из очередей выбираются заявки на обслуживание, называется дисциплиной обслуживания. Заданная дисциплина обслуживания реализуется управляющей программой – Д2.

Функционирование ЦУС можно рассматривать как совокупность трех процессов:

1) Поступление заявок на вход системы

2) Диспетчерование

3) Обслуживание заявок

Поступившая заявка инициирует прерывание в системе, процессор приостанавливает выполнение текущих задач и начинает обработку прерывания:

1) Запуск диспетчера 1. В функции диспетчера 1 входит определение типа заявки и поставление ее в очередь обслуживания (Oj) в зависимости от типа пришедшей заявки.

2) Д1 передает управление Д2. Д2 в зависимости от типа диспечеризации выбирает наиболее приоритетную заявку из очереди и запускает приложение необходимое для обработки данной заявки

Потоки заявок.

Совокупность событий, распределенных во времени, называется потоком заявок.

Пример потока заявок показан на рис. 3.3.

Пример потока заявок

Здесь t₁, t₂, ... — моменты возникновения событий, порождающих заявки. Различают входящиеи выходящие потоки заявок, которые поступают в систему и соответственно покидают ее.

В общем случае поток заявок рассматривается как случайный процесс, задаваемый функцией распределения промежутков времени между моментами поступления двух соседних заявок. Важнейшая характеристика потока —его интенсивность , равная среднему числу заявок, поступающих в единицу времени.

– среднее число заявок, пришедшее в единицу времени или Интенсивность поступивших заявок.

N – число пришедших заявок

t – интервал времени за который поступили заявки

Величина , обратная интенсивности, определяет средний интервал времени между двумя последовательными заявками