Имитационная модель и метод рационального распределения ресурсов операционной системы

• Автор: Белоусов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы

Цель работы, объект и предмет исследования. . . .

Методы исследования . .

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация и реализация результатов работы.

Положения, выносимые на защиту

Краткое описание диссертации.
Анализ предметной области
ГЛАВА 1. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА КАК УПРАВЛЯЕМАЯ СИСТЕМА МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Структурнофункциональная схема управляемой системы массового обслуживания.
Постановка задачи исследования.
1.2. Управление ресурсами
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1
ГЛАВА 2. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ МНОГОПОТОЧНОЙ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, УПРАВЛЯЕМОЙ ПЛАНИРОВЩИКОМ РЕСУРСОВ
2.1. Основные принципы построения и схема модели.
2.2. Система исходных данных математической модели.
2.3. Результаты моделирования и их анализ .
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
3.1. Математическая формулировка оптимизационной задачи для определения рациональных
значений параметров планировщика ресурсов
3.2. Методика приближенного определения рациональных значений параметров планировщика ресурсов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Поэтому, характеризуя ОС, часто приводят важнейшие особенности реализации функций ОС по управлению процессорами, памятью, внешними устройствами вычислительной системы. Назначением системы управления ресурсами является рациональное удовлетворение запросов с сохранением определенных качеств системы в целом. При одинаковом приоритете запросов управление является рациональным в случае, когда все они в среднем находятся в одинаковых условиях (например, среднее время ожидания одно и то же). Известно, что некоторые алгоритмы управления связаны с риском перевода какого-либо процесса в состояние ожидания на неопределенное время: это явление, называемое «отстранением», отражает нерациональность распределения, так, что технология планирования ресурсов обязана учитывать и избегать такую возможность. Когда процессы используют несколько ресурсов, возможны два других нежелательных последствия. Избыточное число запросов на некоторые виды ресурсов может привести к ухудшению качества системы в целом, как, например, «пробок» в знакомых ситуациях на дорогах или лавинообразного потока телефонных звонков на центральный узел связи; аналогичные явления наблюдаются и в информационно-вычислительных системах. Теория и практика разработки планировщиков ОС достаточно развита в настоящее время, теоретические и практические результаты разработок в этой области активно внедряются в коммерческие и открытые ОС [-, , -, 5-7]. Тем не менее, большая часть применяемых в реальных системах алгоритмов представляет собой более инженерный чем математический подход, что приводит к появлению случаев, когда система начинает работать неудовлетворительно в связи с непредусмотренными проблемами. В более общем виде проблема планирования была описана в целом ряде различных источников [5, 8, ]. Классическая проблема работы диспетчера заданий хорошо известна из управления производством, именно эта область в наибольшей степени влияла на большинство решений этой проблемы. Главная цель состоит в том, чтобы найти приемлемую политику управления доступом к ресурсам для потребителей, а также рационально выбрать критерии качества работы. В распределенных системах возникают несколько иные проблемы планирования. Это связано с тем, что параллельные части программы должны быть сведены во времени и месте так, чтобы совокупная производительность системы была оптимальна. Как правило, есть ряд ограничений предшествования среди задач, которые должны быть исполнены. Цель планирования состоит в том, чтобы определить очередность задач к обработке и распределить имеющийся ресурс. В случае если нет отношений предшествования среди задач, формирующих программу, то такая проблема известна как проблема формирования расписаний. Формирование расписаний достаточно широко изучалось в последние десятилетия, однако эта область существенно отличается от области планирования распределения ресурсов. Задачи распределения ресурсов во многом сложнее задач теории расписаний. В этой связи большинство существующих сегодня подходов к решению таких задач основываются на эвристических или квазиоптимальных алгоритмах, не позволяющих получать оптимальные решения. Как показывают результаты исследований, сегодня в ряде случаев недоработки в подсистеме распределения ресурсов операционной системы зачастую используются для организации и выполнения действий по выводу из строя вычислительной системы (т. DoS - Denial of Service). Решить эти и другие задачи можно только путем совершенствования математического аппарата рационального распределения ресурсов. При этом важно отметить, что, развивая подобные методы, необходимо учитывать и высокую сложность современных вычислительных систем, наличие многих факторов, влияющих на ее функционирование. Все это заставляет вводить в формируемые модели распределения ресурсов такие величины, как неопределенные неблагоприятные факторы, влияющие на работу вычислительной системы. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что разработка технологии выбора рациональных параметров планировщика ресурсов операционной системы с использованием результатов имитационного моделирования сегодня являются достаточно актуальными.