В. И. Волчихин, Н. П. Вашкевич, Р. А. Бикташев
ПЛАНИРОВЩИК ЗАДАЧ С АППАРАТНОЙ
ПОДДЕРЖКОЙ ДЛЯ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ
Аннотация. <...> Представлены результаты исследований по аппаратно-программной реализации планировщика задач для многопроцессорных операционных
систем с пространственным разделением задач. <...> Представлено формальное
описание алгоритмов синхронизации взаимодействующих процессов при планировании задач на основе аппарата недетерминированных автоматов, предложен вариант структурной и функциональной реализации планировщика. <...> Проведено моделирование алгоритмов на языке VHDL и проанализированы
полученные результаты. <...> Ключевые слова: многопроцессорная операционная система, планирование задач, недетерминированные автоматы, формализация алгоритмов, синхронизация процессов. <...> The algorithms have been simulated with the VHDL language and
the results have been analyzed. <...> Введение
Традиционные операционные системы вносят значительные накладные
расходы на выполнение трудоемких функций операционных систем и,
в частности, на синхронизацию процессов, связанных с планированием задач,
поскольку реализуются программным способом в пространстве ядра с применением механизмов критических секций, семафоров, рандеву, мониторов
и др. <...> Например, вхождение
процесса в монитор и реализация очереди блокированных процессов, возникающей из-за конкуренции множества процессоров при доступе к планировщику, требуют выполнения программных прерываний, которые существенно
увеличивают время ожидания прикладных задач (процессов) и существенно
снижают общую производительность многопроцессорной системы. <...> Информатика, вычислительная техника
ди готовых к обработке задач, второй – локальной очереди для каждого процессорного узла. <...> В планировщиках с разделением времени существует явление перезагрузки кэш-памяти, связанное с переключением задач, когда прерванная задача с высокой вероятностью может быть направлена на продолжение обслуживания в другой <...>