Ресурсы вычислительной системы. Управление ресурсами.

К ресурсам вычислительной системы относят такие ее средства, которые могут быть выделены процессу обработки данных.

Ресурсы вычислительной системы можно разбить на первичные – аппаратные ресурсы и вторичные – логические, программные и информационные ресурсы.

К числу первичных ресурсов современных вычислительных систем относятся процессоры, основная память, диски и др., за которыми стоят реальные аппаратные средства. Они являются наиболее значимыми для вычислительного процесса.

Вторичные ресурсы связаны с техническими устройствами косвенно, так как являются логическими, виртуальными. Однако их введение – это необходимая абстракция, удобная не только для создателей ОС, но и для пользователей.

Управление ресурсами вычислительной системы с целью наиболее эффективного их использования составляет важную часть функций любой ОС. Критерии эффективности, в соответствии с которыми ОС организует управление ресурсами, могут различаться. Например, в одних системах важна пропускная способность вычислительной системы, а в других – время её реакции. Зачастую ОС должны одновременно удовлетворять нескольким противоречащим друг другу критериям, что доставляет разработчикам серьезные трудности.

Управление ресурсами включает решение следующих общих, не зависящих от типа ресурса задач:

1) планирование ресурса – определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может быть разбит на части) следует выделить данный ресурс;

2) удовлетворение запросов на ресурсы;

3) отслеживание состояния и учет использования ресурса – поддержание оперативной информации о занятости ресурса и распределенной его доли;

4) разрешение конфликтов между процессами, использующими один ресурс.

Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют алгоритмы, особенности которых в конечном счете и определяют внешний облик ОС в целом, включая характеристики их производительности, область применения и пользовательский интерфейс. Разработка и реализация алгоритмов управления ресурсами является очень важным этапом при проектировании системы.

Организация эффективного совместного использования ресурсов несколькими процессами – это весьма сложная задача, обусловленная в основном случайным характером возникновения запросов на потребление ресурсов. Анализ и определение оптимальных параметров обслуживания запросов является предметом специальной области прикладной математики – теории массового обслуживания. В рамках этой теории разработано множество методов, позволяющих планировать распределение критически важных ресурсов с учетом всевозможных стохастических и детерминированных событий.