Υλικό. Υπολογιστικό σύστημα. Λογισμικό

Transcript

1 Μάθημα 1.1 Οργάνωση και Εξέλιξη των Υπολογιστικών Συστημάτων Υπολογιστικό σύστημα Υλικό Ολοκληρωμένα κυκλώματα, δίσκοι, οθόνη, κλπ. Λογισμικό Λογισμικό συστήματος Προγράμματα εφαρμογών Επίπεδα ιεραρχίας Πυλών: στοιχειώδη λογικά κυκλώματα Μικρολειτουργιών: στοιχειώδεις λειτουργίες υπολογιστή Εντολών: εκτέλεση εντολών του υπολογιστή Λειτουργικού συστήματος: έλεγχος της λειτουργίας του υπολογιστή Γλωσσών προγραμματισμού Προγραμμάτων εφαρμογής

2 Μάθημα 1.1 Οργάνωση και Εξέλιξη των Υπολογιστικών Συστημάτων Ηλεκτρονικά κυκλώματα σε τεμάχιο ημιαγωγού: Ολοκληρωμένα κυκλώματα Ψηφίδα, ακροδέκτες Οικογένειες: TTL, ECL, MOS, CMOS Συνδυασμός κυκλωμάτων για το σχηματισμό πυλών Κυκλώματα SSI, MSI, LSI, VLSI 1η γενιά: λυχνίες, ENIAC, προγραμματισμός σε γλώσσα μηχανής 2η γενιά: τρανζίστορ, γλώσσες προγραμματισμού 3η γενιά: ολοκληρωμένα κυκλώματα, λειτουργικά συστήματα 4η γενιά: κυκλώματα VLSI, νέες αρχιτεκτονικές, μικροϋπολογιστές 5η γενιά: παράλληλη επεξεργασία, τεχνητή νοημοσύνη

3 Μάθημα 1.1 Οργάνωση και Εξέλιξη των Υπολογιστικών Συστημάτων Μικροϋπολογιστές: ενσωματωμένα συστήματα και προσωπικοί υπολογιστές Προσωπικοί υπολογιστές: φορητοί, επιτραπέζιοι, εξυπηρετητές Μίνι-υπολογιστές Μεγάλοι υπολογιστές Υπερυπολογιστές

4 Μάθημα 2.1 Συστήματα Αρίθμησης m 1 m 1 m 2 m n n ακέραιο μέρος του αριθμού κλασματικό μέρος του αριθμού Δυαδικό σύστημα: β=2, ψηφία 0 και 1 Οκταδικό σύστημα: β=10, ψηφία 0 έως 7 Δεκαδικό σύστημα: β=10, ψηφία 0 έως 9 Δεκαεξαδικό σύστημα: β=16, ψηφία 0 έως 9 και a έως f

5 Μάθημα 2.1 Συστήματα Αρίθμησης β Υπολογίζουμε την παράσταση αm-1 βm α1 β1 + α0 β0 + α-1 β α-n β-n β β1 2 Ακέραιο μέρος: διαδοχικές διαιρέσεις με το β Κλασματικό μέρος: διαδοχικοί πολλαπλασιασμοί με το β β22 16 Χρησιμοποιούμε το δεκαδικό σύστημα σαν ενδιάμεσο 4 δυαδικά ψηφία 1 δεκαεξαδικό ψηφίο δυαδικά ψηφία 1 οκταδικό ψηφίο

6 Μάθημα 2.2 Παράσταση Αριθμών και Χαρακτήρων Πρόσθεση και αφαίρεση δυαδικών αριθμών: παρόμοια με το δεκαδικό σύστημα Πολλαπλασιασμός και διαίρεση: με διαδοχικές προσθέσεις και αφαιρέσεις Πρόσημο Αριθμός 1 bit n-1 bits Αρνητικοί αριθμοί: παράσταση συμπληρώματος του 2 Αριθμητικές πράξεις: όπως και στους αριθμούς χωρίς πρόσημο

7 Μάθημα 2.2 Παράσταση Αριθμών και Χαρακτήρων Πραγματικοί αριθμοί Παράσταση σταθερής υποδιαστολής: n1 ψηφία για το ακέραιο μέρος και n2=n-n1 ψηφία για το κλασματικό μέρος Παράσταση κινητής υποδιαστολής: ο αριθμός γράφεται σαν σ 2ε, με ½ σ < 1 Χαρακτήρες Παράσταση χαρακτήρων με μία σειρά δυαδικών ψηφίων Προτυποποίηση της παράστασης αυτής: σύνολο χαρακτήρων ASCII (8 bits/χαρακτήρα) και Unicode (16 bits/χαρακτήρα)

8 Μάθημα 2.3 Αλγόριθμοι συμπίεσης Μέθοδοι Συμπίεσης Δεδομένων Απωλεστικοί Κατάλληλοι για εικόνα, ήχο, video Μη απωλεστικοί Κατάλληλοι για κείμενα, προγράμματα Οι πιο γνωστοί αλγόριθμοι RLE: κωδικοποιεί επαναλαμβανόμενες εμφανίσεις ενός συμβόλου Huffman: κωδικοποιεί τα πιο συχνά σύμβολα με λίγα bits LZW: κωδικοποιεί με λιγότερα bits τις ακολουθίες συμβόλων που επαναλαμβάνονται

9 Μάθημα 2.4 Ψηφιακή Παράσταση Ήχου, Εικόνας, Video Συχνότητα δειγματοληψίας Πλήθος bits ανά δείγμα Μονοφωνικός και στερεοφωνικός ήχος Παλμοκωδική κωδικοποίηση (PCM) Διαφορική παλμοκωδική κωδικοποίηση (DPCM)

10 Μάθημα 2.4 Ψηφιακή Παράσταση Ήχου, Εικόνας, Video Εικόνα Η εικόνα αποτελείται από ψηφίδες (εικονοστοιχεία) Πλήθος των bits ανά ψηφίδα πλήθος διαφορετικών χρωμάτων Συμπίεση εικόνων: με αλγορίθμους RLE, LZW και JPEG Video Γρήγορη εναλλαγή εικόνων (καρέ) Συμπίεση κάθε καρέ ξεχωριστά Αποθήκευση των διαφορών μεταξύ διαδοχικών καρέ Αλγόριθμος εκτίμησης κίνησης

11 Μάθημα 3.1 Τμήματα του Υπολογιστή Μονάδα Μνήμης ΑριθμητικήΛογική Μονάδα Μονάδα Ελέγχου Μονάδα Εισόδου/Εξόδου

12 Μάθημα 3.2 Γλώσσα Μηχανής MAR MDR IR PC Φάση ανάκλησης Φάση εκτέλεσης Τμήμα κώδικα Τμήμα διεύθυνσης Ρεπερτόριο εντολών Άβακας: 13 εντολές

13 Μάθημα Γλώσσα Μηχανής STOP (Α) (Ν) (Ν) (Α) (Α) (Α)+(Ν) (Α) (Α)-(Ν) (Α) (Α) (Ν) (Α) (Α):(Ν) Άλμα Άλμα υπό συνθήκη Έξοδος Είσοδος Ολίσθηση Ολίσθηση

14 Μάθημα 3.3 Συμβολικό όνομα Συμβολική Γλώσσα Κώδικας Λειτουργία HLT = HaLT 0000 STOP LDA = LoaD A 0001 Φόρτωση του Α (Α) (Ν) STA = STore to A 0010 Αποθήκευση του Α (Ν) (Α) ADA = ADd to A 0011 Πρόσθεση στον Α (Α) (Α) + (Ν) SBA = SuBtract from A 0100 Αφαίρεση από τον Α (Α) (Α) - (Ν) MLA = MuLtiply A 0101 Πολλαπλασιασμός με τον Α (Α) (Α) * (Ν) DVA = DiVide A 0110 Διαίρεση του Α (Α) (Α) / (Ν) JMP = JuMP 0111 Άλμα χωρίς συνθήκη JAN = Jump if A is Negative 1000 Άλμα υπό συνθήκη OUT = OUTput 1001 Έξοδος δεδομένων στην οθόνη INP = INPut 1010 Είσοδος δεδομένων από το πληκτρολόγιο SAL = Shift A Left 1011 Ολίσθηση του Α αριστερά SAR = Shift A Right 1100 Ολίσθηση του Α δεξιά (PC) Ν (PC) Ν αν (Α) < 0

15 Μάθημα 3.3 Συμβολική Γλώσσα Εντολή σε συμβολική γλώσσα Συμβολική Συμβολική ετικέτα ετικέτα εντολής εντολής Συμβολικό Συμβολικό όνομα όνομα εντολής εντολής Τμήμα Τμήμα διεύθυνσης διεύθυνσης εντολής εντολής Σχόλια Σχόλια Ψευδοεντολές NAM NAM CON CON RES RES END END Το Το όνομα όνομα που που δίνουμε δίνουμε στο στο πρόγραμμα πρόγραμμα Αριθμητικές Αριθμητικές σταθερές σταθερές σε σε θέσεις θέσεις μνήμης μνήμης Δέσμευση Δέσμευση θέσεων θέσεων μνήμης μνήμης για για δεδομένα δεδομένα Το Το τέλος τέλος του του προγράμματος προγράμματος και και ηη πρώτη πρώτη του του εντολή εντολή

16 Μάθημα 3.4 Από τη Γλώσσα Μηχανής στα Προγράμματα Εφαρμογής Προγραμματισμός Προγραμματισμός Γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου Συμβολική γλώσσα Συμβολομεταφραστής Γλώσσα μηχανής Μεταφραστής Διερμηνέας Λεκτική ανάλυση Συντακτική ανάλυση Σημασιολογική ανάλυση Παραγωγή κώδικα Απευθείας εκτέλεση Βελτιστοποίηση

17 Μάθημα 3.5 Σύγχρονοι Επεξεργαστές Κάθε εντολή διαιρείται σε στοιχειώδεις λειτουργίες, τις μικρολειτουργίες Στη μικροπρογραμματιζόμενη οργάνωση, κάθε εντολή μηχανής είναι ένα μικρό πρόγραμμα που αποτελείται από μικροεντολές Ο επεξεργαστής είναι με τη σειρά του ένας μικρός «υπολογιστής» που εκτελεί μικροεντολές Συνδυασμός υλικού και λογισμικού: firmware (υλικολογισμικό) Επιπλέον πεδία σε μία εντολή μηχανής: Τρόπος αναφοράς στη μνήμη Συνθήκη άλματος Αναφορά σε καταχωρητές Υπολογιστές RISC Πολλοί καταχωρητές Μικρό ρεπερτόριο εντολών Γρήγορη εκτέλεση των εντολών Υπολογιστές CISC Μεγάλο ρεπερτόριο εντολών Πολύπλοκες εντολές Πιο μικρά προγράμματα Πιο «αργή» εκτέλεση των εντολών

18 Μάθημα 3.5 Σύγχρονοι Επεξεργαστές Αρχιτεκτονική αγωγού Βαθμίδα 1 Βαθμίδα 2... Βαθμίδα Ν-1 Βαθμίδα Ν

19 Μάθημα 4.1 Τεχνολογία και Χαρακτηριστικά Μνημών Χρόνος προσπέλασης Μνήμη Χωρητικότητα Μνήμη Κόστος Κύρια Κύρια Μνήμη Μνήμη Δευτερεύουσα Δευτερεύουσα Μνήμη Μνήμη Μνήμη Άμεσης Προσπέλασης (RAM) Μαγνητικά Μέσα Οπτικά Μέσα SRAM DRAM

20 Μάθημα 4.1 Τεχνολογία και Χαρακτηριστικά Μνημών Ακ-1 Ακ-2 Α1 Α0 Κύκλωμα Μνήμης RD WR Dn-1 Dn-2 D1 D0 Διεύθυνση Ακ-1 Ακ-2 Α1 Α0 Δεδομένα Dn-1 D0 Σήμα ανάγνωσης RD Διεύθυνση Ακ-1 Ακ-2 Α1 Α0 Δεδομένα Dn-1 D0 Σήμα εγγραφής WR

21 Μάθημα 4.2 Ιεραρχία Μνήμης Λανθάνουσα μνήμη (Cache Memory) Τοπικότητα της αναφοράς Εικονική Μνήμη (Virtual Memory) Ταχ ύτη τ Καταχωρητές α Λανθάνουσα μνήμη Κύρια μνήμη Κό στ ος Μαγνητικοί δίσκοι Χω ρητ ικό τητ α Οπτικοί δίσκοι Μαγνητικές ταινίες

22 Μάθημα 4.3 Οργάνωση και Σχεδίαση Μνήμης Ψηφίδες Ψηφίδες ++ Χώρος Χώρος Διευθύνσεων Διευθύνσεων Χάρτης Χάρτης Διευθύνσεων Διευθύνσεων

23 Μάθημα 4.3 Λέξη 9; Οργάνωση και Σχεδίαση Μνήμης Λέξη 0 Λέξη 4 Λέξη 8 Λέξη Λέξη 1 Λέξη 5 Λέξη 9 Λέξη Λέξη 2 Λέξη 6 Λέξη 10 Λέξη Λέξη 3 Λέξη 7 Λέξη 11 Λέξη Ψηφίδα 0 Ψηφίδα 1 Ψηφίδα 2 Ψηφίδα 3 Λέξη Λέξη88 Λέξη Λέξη99 Λέξη Λέξη10 10 Λέξη Λέξη11 11

24 Μάθημα 4.4 Λανθάνουσα Μνήμη λ λ tμ t c (1 ) (t c t m )

25 Μάθημα 4.4 Εγγραφή στη λανθάνουσα μνήμη Λανθάνουσα Μνήμη Αντικατάσταση ενοτήτων στη λανθάνουσα μνήμη Επανεγγραφή (write back): back) η λέξη γράφεται στην κύρια μνήμη όταν η ενότητα Αντικατάσταση με βάση απομακρυνθεί από τη το χρόνο παραμονής λανθάνουσα μνήμη (FIFO) Διεγγραφή (write through): through) η λέξη γράφεται και στην κύρια και τη λανθάνουσα μνήμη Αντικατάσταση με βάση το χρόνο τελευταίας προσπέλασης (LRU)

26 Μάθημα 5.1 Διάδρομοι Υπολογιστικών Συστημάτων Γραμμές ελέγχου Γραμμές δεδομένων Ταχύτητα Ταχύτηταδιαδρόμου διαδρόμου Χρόνος αδράνειας Χρόνος αδράνειας Εύρος Εύροςδιαδρόμου διαδρόμου

27 Μάθημα 5.1 Διάδρομοι Υπολογιστικών Συστημάτων

28 Μάθημα 5.2 Τεχνολογίες Εκτυπωτών Κρουστικοί εκτυπωτές Εκτυπωτές σελίδας Εκτυπωτές ψεκασμού μελάνης Εκτυπωτές γραμμής Εκτυπωτές laser Ταχύτητα εκτύπωσης Ανάλυση εκτύπωσης

29 Μάθημα 5.2 Ένα χτύπημα της κεφαλής Η ακίδα χτυπά το χαρτί Η ακίδα δε χτυπά το χαρτί Τεχνολογίες Εκτυπωτών

30 Μάθημα 5.3 Τεχνολογία Απεικονιστικών Μονάδων Οριζόντια συχνότητα σάρωσης Κατακόρυφη συχνότητα ή συχνότητα ανανέωσης πλαισίου Μονόχρωμες οθόνες: ένα πυροβόλο Έγχρωμες οθόνες: τρία πυροβόλα Άπλεκτη ή πεπλεγμένη σάρωση

31 Μάθημα 5.3 Τεχνολογία Απεικονιστικών Μονάδων Οθόνες Καθοδικού Σωλήνα Οθόνες Υγρών Κρυστάλλων Οθόνες ΑερίουΠλάσματος Οθόνες Ενεργής Μήτρας Οθόνες Παθητικής Μήτρας

32 Μάθημα 5.4 Μαγνητικά Mέσα Aποθήκευσης Μαγνητικές Μαγνητικές ταινίες ταινίες Μαγνητικοί Μαγνητικοί δίσκοι δίσκοι Σκληροί Σκληροίδίσκοι δίσκοι Δισκέτες Δισκέτες

33 Μάθημα 5.4 Μαγνητικά Mέσα Aποθήκευσης Χρόνος Αναζήτησης Χρόνος Μετάδοσης Κεφαλή Εγγραφής/ Ανάγνωσης Χρόνος Περιστροφής Ενότητα 1 Περιστροφή Κενό Τροχιές Δεδομένων bit ισοτιμίας Byte δεδομένων Ενότητα 2

34 Μάθημα 5.5 Οπτικά Μέσα Αποθήκευσης CD-ROM Εγγράψιμα CD Eπανεγγράψιμα CD DVD

35 Μάθημα 5.5 Οπτικά Μέσα Αποθήκευσης CD-ROM δεδομένων: 650 ΜΒ Μουσικά CD: ~74 λεπτά Εγγράψιμα CD: στρώμα βαφής που αλλάζει μόνιμα κατάσταση με μία ακτίνα laser Επανεγγράψιμα CD: μεταλλικό κράμα που μετατρέπεται από άμορφο σε κρυσταλλικό και αντίστροφα με μία ακτίνα laser

36 Μάθημα 5.6 Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης Συσκευές Δικτύωσης Παράλληλη και σειριακή θύρα Modem: διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση Κάρτα δικτύου Επαναλήπτης Γέφυρα Δρομολογητής Ψηφιακό Σήμα Αναλογικό Σήμα Διαμόρφωση Συχνότητας Ψηφιακό Σήμα Αναλογικό Σήμα Διαμόρφωση Πλάτους

37 Μάθημα 5.6 Συσκευές Τηλεπικοινωνιών και Δικτύωσης Πρωτόκολλα Επικοινωνίας Xmodem/Zmodem/ Ymodem/Kermit Ethernet Token Ring FDDI Φυσικά Μέσα Διασύνδεσης Ενσύρματα μέσα: Ζεύγος συνεστραμμένων καλωδίων Προστατευμένο (STP) Απροστάτευτο (UTP) ATM Ομοαξονικό καλώδιο Frame Relay Οπτική ίνα PowerTalk X.25 TCP/IP IPX Ασύρματα μέσα: Μικροκύματα Ραδιοκύματα Υπεριώδης ακτινοβολία

38 Μάθημα 6.1 Ιστορία και Αρχιτεκτονική του Προσωπικού Υπολογιστή Πρώτος προσωπικός υπολογιστής: 1981 Πρώτος σκληρός δίσκος σε PC: 1983

39 Μάθημα 6.1 Ιστορία και Αρχιτεκτονική του Προσωπικού Υπολογιστή Διάδρομοι στο PC Επεξεργαστές ISA EISA MCA VL-Bus PCI AGP 80x86 Pentium Pentium Pro Pentium II Celeron Pentium III Διασύνδεση δίσκων Περιφερειακή μνήμη IDE EIDE SCSI PCMCIA Δισκέτες 3,5" και 5.25" Σκληροί δίσκοι

40 Μάθημα 6.2 Η Μητρική Κάρτα του Προσωπικού Υπολογιστή

41 Μάθημα 6.3 Η Μνήμη στον Προσωπικό Υπολογιστή εγκοπή για σωστή τοποθέτηση στη μητρική κάρτα επαφές άνοιγμα για στερέωση στη μητρική κάρτα ψηφίδες μνήμης SIMM DIMM 72 επαφές «πλάτος» 4 bytes τάση λειτουργίας 5V 168 επαφές «πλάτος» 8 bytes τάση λειτουργίας 3,3 ή 5V

42 Μάθημα 6.3 Η Μνήμη στον Προσωπικό Υπολογιστή DRAM Δυναμικές μνήμες EDO Κύρια μνήμη SDRAM Στατικές μνήμες SRAM Λανθάνουσα μνήμη L1 Λανθάνουσα μνήμη L2

43 Μάθημα 7.1 Λειτουργικά Συστήματα Υλικό Υπολογιστικό σύστημα Λειτουργικό σύστημα Λογισμικό Προγράμματα εφαρμογής Χρήστες 1η γενιά: 2η γενιά: 3η γενιά: 4η γενιά: Συστήματα Ομαδικής Επεξεργασίας Συστήματα Πολυπρογραμματισμού, Συστήματα Καταμερισμού Χρόνου Συνδυασμός 1ης και 2ης γενιάς Παράλληλα και Κατανεμημένα Λειτουργικά Συστήματα

44 Μάθημα 7.1 Λειτουργικά Συστήματα Εφαρμογές χρηστών Διεπαφή χρήστη: Διερμηνέας εντολών, GUI Μηχανισμός κλήσεων συστήματος Σύστημα αρχείων Άνω τμήμα οδηγών Ε/Ε Διαχείριση διεργασιών Διαχείριση μνήμης Κάτω τμήμα οδηγών Ε/Ε

45 Μάθημα 7.2 Διεργασίες και Ελαφρές Διεργασίες Οι Οι επιδόσεις επιδόσεις της της εκτέλεσης εκτέλεσης των των διαφόρων διαφόρων διεργασιών διεργασιών από από ένα ένα ΛΣ ΛΣ εξαρτάται εξαρτάται από από τον τον τύπο τύπο του του ΛΣ, ΛΣ, αλλά αλλά επηρεάζεται επηρεάζεται και και από από τις τις απαιτήσεις απαιτήσεις των των διεργασιών. διεργασιών.

46 Μάθημα 7.2 Διεργασίες και Ελαφρές Διεργασίες Ελαφρές Διεργασίες Διεργασία 1 Μνήμη 1 Διεργασία 2 Μνήμη 2 Νήμα 1 Νήμα 2 Μνήμη 1 Νήμα 3 Νήμα 4 Μνήμη 2 Νήμα 5

47 Μάθημα 7.3 Απεικόνιση Διεργασιών Γράφος Γράφος προβαδίσματος προβαδίσματος Είναι ένας κατευθυνόμενος γράφος Οι κόμβοι παριστάνουν τις διεργασίες Οι ακμές συμβολίζουν το προβάδισμα των διεργασιών Δεν πρέπει να περιέχει κύκλους Οι Οι εντολές εντολές parbegin parbegin και και parend parend Περικλείουν εντολές που θα εκτελεστούν παράλληλα Οι εντολές είναι απλές ή σύνθετες Δεν μπορούν να περιγράψουν οποιοδήποτε γράφο προβαδίσματος

48 Μάθημα 7.4 Κρίσιμα Τμήματα και Αμοιβαίος Αποκλεισμός Κρίσιμο τμήμα: το μέρος ενός προγράμματος που χρησιμοποιεί κοινά δεδομένα Το πρόβλημα του κρίσιμου τμήματος: οι διεργασίες πρέπει να εκτελούν ακέραια τα κρίσιμα τμήματά τους Αμοιβαίος αποκλεισμός: όταν μία διεργασία εκτελεί το κρίσιμο τμήμα της εμποδίζει τις υπόλοιπες να κάνουν το ίδιο Η λύση του Peterson: μία μεταβλητή δείχνει ποια διεργασία μπορεί κάθε φορά να εκτελέσει το κρίσιμο τμήμα της

49 Μάθημα 7.5 Σηματοφορείς Σηματοφορέας: ένας μετρητής με ακέραιες τιμές Τιμή 0: «Κόκκινο φανάρι» Τιμή θετική: «Πράσινο φανάρι» Λειτουργία P: αναμονή να γίνει ο μετρητής θετικός και μείωσή του Λειτουργία V: αύξηση του μετρητή Η λειτουργία P υλοποιείται με λίστες αναμονής

50 Μάθημα 7.5 Σηματοφορείς Λίστα έτοιμων διεργασιών: διεργασιών διεργασίες που μπορούν να εκτελεστούν Λίστα σηματοφορέα: σηματοφορέα οι διεργασίες που περιμένουν να πάρει ο σηματοφορέας θετική τιμή Κατάσταση διεργασίας: διεργασίας αν είναι έτοιμη για εκτέλεση, εκτελείται ή περιμένει για κάποιο σηματοφορέα Τρέχουσα Τρέχουσα Λειτουργία P Μεταγωγή περιβάλλοντος Μπλοκαρισμένη Μπλοκαρισμένη Έτοιμη Έτοιμη Λειτουργία V

51 Μάθημα 8.1 Χρονοδρομολόγηση Διεργασίες προς εκτέλεση Χρονοδρομολογητής Μακροχρόνιος Ουρά έτοιμων διεργασιών Μεσοχρόνιος ΚΜΕ Βραχυχρόνιος Ουρά αναμονής

52 Μάθημα 8.2 Αλγόριθμοι Χρονοδρομολόγησης Κριτήρια Κριτήρια αξιολόγησης αξιολόγησης Βαθμός χρησιμοποίησης της ΚΜΕ Ρυθμαπόδοση Χρόνος ανακύκλωσης Χρόνος αναμονής Χρόνος απόκρισης Κατηγορίες Κατηγορίες αλγορίθμων αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης χρονοδρομολόγησης Μη διακοπτοί: κάθε διεργασία εκτελείται έως ότου ολοκληρωθεί η τρέχουσα έκρηξη ΚΜΕ Διακοπτοί: οι διεργασίες εκτελούν τις εκρήξεις ΚΜΕ τμηματικά

53 Μάθημα 8.2 Αλγόριθμοι Χρονοδρομολόγησης Μη διακοπτοί αλγόριθμοι Εξυπηρέτηση με βάση τη σειρά άφιξης (FCFS) : οι διεργασίες δρομολογούνται με τη σειρά που υποβλήθηκαν για εκτέλεση Εξυπηρέτηση με βάση τη διάρκεια (SJF) : προηγούνται οι διεργασίες που προβλέπεται να διαρκέσουν λιγότερο Εξυπηρέτηση με βάση το λόγο απόκρισης (HRF) : προηγούνται οι διεργασίες με το μεγαλύτερο λόγο απόκρισης Λόγος Απόκρισης 1 Χρόνος Αναμονής Χρόνος Εκτέλεσης Εξυπηρέτηση με βάση την προτεραιότητα : προηγείται η διεργασία με τη μεγαλύτερη προτεραιότητα

54 Μάθημα 8.2 Αλγόριθμοι Χρονοδρομολόγησης Διακοπτοί αλγόριθμοι Διακοπτή εξυπηρέτηση με βάση τη διάρκεια (PSJF) : κάθε φορά που μία διεργασία υποβάλεται για εκτέλεση, ελέγχονται όλες και επιλέγεται αυτή που αναμένεται να έχει τη μικρότερη διάρκεια Χρονοδρομολόγηση κυκλικής επαναφοράς (RR) : όλες οι διεργασίες εκτελούνται εκ περιτροπής για ένα μικρό χρονικό διάστημα, το κβάντο χρόνου

55 Μάθημα 9.1 Διαχείριση Μνήμης Στατική Στατική κατανομή κατανομή της της μνήμης: μνήμης: ηη μνήμη μνήμη είναι είναι χωρισμένη χωρισμένη σε σε προκαθορισμένα προκαθορισμένα τμήματα τμήματα που που παρέχονται παρέχονται στις στις διεργασίες διεργασίες Δυναμική Δυναμική κατανομή κατανομή της της μνήμης: μνήμης: το το ΛΣ ΛΣ διαθέτει διαθέτει σε σε κάθε κάθε διεργασία διεργασία ακριβώς ακριβώς το το τμήμα τμήμα μνήμης μνήμης που που χρειάζεται χρειάζεται Ανταλλαγή: Ανταλλαγή: οι οι διεργασίες διεργασίες αποθηκεύονται αποθηκεύονται αρχικά αρχικά στη στη δευτερεύουσα δευτερεύουσα μνήμη μνήμη και και για για να να εκτελεστούν εκτελεστούν μεταφέρονται μεταφέρονται ολόκληρες ολόκληρες στην στην κύρια κύρια μνήμη μνήμη Εικονική Εικονική μνήμη: μνήμη: οι οι διεργασίες διεργασίες χρησιμοποιούν χρησιμοποιούν εικονικές εικονικές διευθύνσεις διευθύνσεις μνήμης μνήμης τις τις οποίες οποίες το το ΛΣ ΛΣ φροντίζει φροντίζει να να αντιστοιχίσει αντιστοιχίσει σε σε πραγματικές πραγματικές διευθύνσεις διευθύνσεις

56 Μάθημα 9.1 Διαχείριση Μνήμης Εικονική μνήμη Σελίδα 0 Σελίδα 1 Σελίδα Φυσική μνήμη Πίνακας αντιστοίχισης Σελίδα Ενότητα Ενότητα 0 Ενότητα 1 Ενότητα 4

57 Μάθημα 9.2 Τεχνικές Διαχείρισης Εικονικής Μνήμης Μεταφορά σελίδων Αντικατάσταση σελίδων Με αίτηση Με πρόβλεψη Με βάση το χρόνο παραμονής Με βάση την τελευταία προσπέλαση Πρώτο ταίριασμα Τοποθέτηση σελίδων Καλύτερο ταίριασμα Χειρότερο ταίριασμα

58 Μάθημα 10.1 Σύστημα Αρχείων Δημιουργία Διαγραφή Άνοιγμα Αρχείο Κλείσιμο Ανάγνωση Εγγραφή Χαρακτηριστικά Μετονομασία Κατάλογος