Консалтология Общая теория консалтинга (стр. 85 )

Модули управления процессами предназначены для выпол­нения следующих базисных операций:

1) создание процесса. Результатом выполнения этой операции является создание самостоятельного процесса, который начинает развиваться (выполняться) параллельно со всеми другими про­цессами, протекающими в САК. Совокупность всех параллельно развивающихся процессов образует мультизадачную среду системы

2) останов процесса. Любой процесс может быть остановлен (заблокирован) другим процессом, если это необходимо;

3) запуск процесса. Эта операция противоположна операции останова процесса и применяется, если заблокированный процесс должен быть разблокирован;

4) уничтожение процесса. Если процесс уничтожается, то он прекращает свое развитие, а все принадлежащие ему ресурсы осво­бождаются. Любой процесс может быть уничтожен другим про­цессом, если это необходимо, а также любой процесс может быть уничтожен самим собой, если он выполнил требуемые функции и больше не нужен.

Модули управления процессами обращаются к управляющей программе ОС и используют возможности управления загрузочными модулями и управления задачами.

Модули управления основной памятью необходимы для выпол­нения запросов на выделение областей основной памяти. Эти модули выполняют следующие базисные операции:

1) выделение одной или нескольких областей основной памяти требуемого размера из имеющейся свободной области основной памяти и передача их в монопольное владение процессу;

2) освобождение одной или нескольких областей основной памяти, если процесс, ими владеющий, больше не нуждается в них (области основной памяти, принадлежащие процессу, освобождаются автоматически модулями управления процессами, если этот процесс уничтожается);

3) реорганизация основной памяти с целью устранения фраг­ментации. Эта операция выполняется всякий раз, если запрос на выделение основной памяти не может быть удовлетворен, но свобод­ная память имеется в требуемом объеме.

Модули управления внешней памятью позволяют процессам осуществлять доступ к информационному обеспечению, так как все это обеспечение хранится во внешней памяти. Модули управ­ления внешней памятью используют страничную организацию. Это позволяет, во-первых, уменьшить количество фактических обращений к внешней памяти (количество операций ввода-вывода), а во-вторых, обрабатывать данные сколь угодно сложной струк­туры, используя технологию обработки списков. К операциям управления внешней памятью относятся:

1) чтение блока данных из внешней памяти в основную по ука­занному адресу внешней памяти;

2) запись блока данных из основной памяти во внешнюю по указанному адресу внешней памяти;

3) выделение области внешней памяти требуемого размера для нового блока (область внешней памяти не передается в монополь­ное владение процессу, ее запросившему, а доступна для всех процессов);

4) освобождение области внешней памяти;

5) реорганизации внешней памяти с целью устранения фраг­ментации.

Логика выполнения операций выделения, освобождения и реор­ганизации внешней памяти аналогична логике этих же операций для основной памяти;

6) управление режимами обмена для увеличения эффективно­сти доступа к внешней памяти (выбор алгоритма вытеснения стра­ниц, управление режимом «обязательного обновления страниц», накопление статистики и т. д.).

Для выполнения фактических операций ввода-вывода модули управления внешней памятью используют базисный прямой метод доступа (BDAM) ОС. С точки зрения ОС, внешняя память представляется в виде наборов данных, расположенных на томах прямого доступа.

Модули управления терминалами позволяют выполнять опе­рации динамического управления терминалами системы и операции по передаче данных. К этим операциям относятся следу­ющие:

1) динамическое подключение физического монитора (конкрет­ного устройства ввода-вывода). Подключенный монитор стано­вится недоступным для других заданий ОС и может быть ис­пользован только для ведения сеанса связи с УМ и сформирован­ными КМ;

2) динамическое отклонение физического терминала. В этом случае конкретный терминал становится недоступным УМ, но может использоваться другими заданиями ОС. Подобное дина­мическое управление терминалами позволяет другим заданиям ОС работать с теми терминалами, которые в данный момент не обслуживаются УМ, и тем самым увеличить эффективность их использования, так как время решения некоторых задач систе­мой, когда наличие терминалов не требуется, может быть до­вольно продолжительным;

3) управление очередями сообщений, передаваемых от терми­налов (запросы пользователей) к терминалам (ответы пользовате­лям на их запросы);

4) управление форматированием сообщений. Использование средств форматирования сообщений позво­ляет улучшить «читабельность» информации, выводимой на тер­минал, а также представляет пользователю возможности автоном­ного редактирования информации, вводимой с терминала.

Для выполнения фактических операций ввода-вывода модули управления терминалами используют существующие методы доступа ОС.

Основным назначением модулей управления состоянием системы является обеспечение надежности ее работы. Соответствующими операциями являются:

1) останов системы. В этом случае текущее состояние системы сохраняется во внешней памяти («замораживается»), все сеансы связи прекращаются и система заканчивает свою работу;

2) рестарт системы. Текущее состояние системы восстанавли­вается из внешней памяти (это состояние фиксируется во время выполнения операции останова системы) и она продолжает свою работу. Рестарт системы может быть выполнен через любой проме­жуток времени после останова, при этом система сохраняет пол­ную работоспособность;

3) автоматическое сохранение последовательности состояний.

Так как состояние системы изменяется в процессе формирова­ния и функционирования КМ, то сохранение текущей информации позволяет гарантировать полное восстановление состояний системы после сбоя вычислительных средств или ошибок операцион­ной системы. Операции, связанные с сохранением последователь­ности состояний, выполняются всякий раз, когда поступает запрос извне.

Модули управления состоянием систем обращаются к управ­ляющей программе ОС при выполнении операций останова и рестарта системы и используют возможность контрольной точки рестарта. Для автоматического сохранения последовательности состояний используется базисный последовательный метод доступа (BSAM) ОС, а соответствующая информация записы­вается в последовательный набор данных.

Модуль инициализации системы выполняет единственную опе­рацию, которая приводит систему в состояние готовности. Во время функционирования системы этот модуль не используется. После приведения системы в состояние готовности (загрузка ПО в основ­ную память и т. д.) модуль инициализации порождает единствен­ный процесс и передает управление диспетчеру. Процесс, порож­денный модулем инициализации, начинает свое развитие и по­рождает совокупность других процессов, которые обеспечивают требуемую логику функционирования.

Диспетчер также входит в нижний уровень ПО. Он предназна­чен для распределения такого ресурса, как время центрального процессора между процессами, протекающими в системе. По­скольку рассматриваемое ПО предназначено для работы в одно­процессорном вычислительном средстве, то мультизадачная среда может быть реализована только за счет поперечного диспетчирования всех готовых к выполнению (т. е. незаблокированных в те­кущий момент времени) процессов.

Диспетчер получает управление всякий раз, когда выполняется какая-либо операция, связанная с управлением процессами или синхронизацией процессов, или если истекает квант времени, отведенный процессу, фактически выполняющемуся в данный момент времени. В любом случае диспетчер выделяет новый квант времени следующему готовому процессу, обеспечивая тем самым параллельное развитие всех готовых процессов, а следовательно, поддерживает мультизадачную среду. Если нет одного готового процесса, диспетчер переводит систему в состояние ожидания до тех пор, пока не произойдет внешнее программное событие, кото­рого ожидает какой-либо процесс.

Следующая группа программных модулей образует средний уровень ПО. Эти модули также предназначены для выполнения основных (базисных) операций, обеспечивающих формирование и функционирование КМ, но являющихся более сложными по сравнению с операциями нижнего уровня. Они не включаются в нижний уровень по следующим двум причинам:

1) модули среднего уровня обращаются для выполнения тре­буемых операций к модулям нижнего уровня, поэтому включение их в нижний уровень нарушило бы иерархичность уровней ПО — условие, обеспечивающее расширяемость ПО;

2) параллельное выполнение модулей нижнего уровня не до­пускается, а модули среднего уровня могут выполняться парал­лельно.

Поток запросов к модулям среднего уровня преобразуется ими в запросы к модулям нижнего уровня, однако некоторые запросы могут быть направлены к модулям нижнего уровня непосред­ственно.

Модули управления ППИО предназначены для выполнения следующих операций:

1) подготовка и модификация проблемного программного обес­печения. Сюда входят обработка запросов на редактирование исходных текстов программ и обработка запросов на динамический вызов обрабатывающих программ ОС (таких, как компиляторы, редакторы связей и т. д.). В последнем случае выполнение обра­батывающей программы в рамках УМ происходит как развитие соответствующего процесса;

2) подготовка и модификация проблемного информационного обеспечения. Сюда входят обработка запросов на редактирование текстов паспортов программ, запросов на выполнение автономных подготовительных операций с оперативными банками данных, за­просов на заполнение словарей и т. д.;

3) доступ к ППИО. Выполнение операции доступа к проблем­ному ПО предполагает создание списка входных и выходных па­раметров для конкретного прикладного модуля в соответствии с информацией, выбираемой из его паспорта, а также просчет этого прикладного модуля. При этом просчет модуля реализуется как развитие соответствующего процесса. Операции доступа к при­кладному ИО включают в себя в основном действия со списками (поиск в линейных списках, модификация линейных списков, поиск в сетевых списках и т. д.).

Необходимо также заметить, что ППИО не входит непосред­ственно в рассматриваемое ПО, но модули управления ППИО в со­вокупности с другими модулями среднего уровня позволяют адаптировать УМ к решению задач в конкретной проблемной области, определяемой соответствующим ППИО.