Trường hợp công nghệ thiết kế hệ thống điều khiển. Phân loại các công cụ trường hợp hiện đại. Đặc điểm của công cụ CASE hiện đại
Đặc điểm của quỹ CASE
Các đặc điểm chính của công cụ CASE, quan trọng từ quan điểm mô hình hóa và tối ưu hóa quy trình kinh doanh, như sau:
- Sự sẵn có của một giao diện đồ họa.Để biểu diễn các mô hình quy trình CASE, các công cụ phải có khả năng hiển thị các quy trình dưới dạng sơ đồ. Sơ đồ dễ sử dụng hơn nhiều so với các mô tả bằng văn bản và số khác nhau. Điều này cho phép bạn có được các thành phần mô hình dễ quản lý với cấu trúc đơn giản và rõ ràng.
- Sự sẵn có của một kho lưu trữ. Kho lưu trữ là cơ sở, nền tảng chung dữ liệu, chứa mô tả về các thành phần quy trình và mối quan hệ giữa chúng. Mỗi đối tượng kho lưu trữ phải có một danh sách các thuộc tính chỉ dành riêng cho đối tượng này.
- Tính linh hoạt của ứng dụng.Đặc điểm này làm cho nó có thể thể hiện các quy trình kinh doanh trong Các tùy chọn khác nhau, quan trọng từ quan điểm phân tích. Các công cụ CASE sẽ cho phép bạn phân tích các quy trình và tạo các mô hình tập trung vào các khía cạnh khác nhau của doanh nghiệp.
- Có khả năng làm việc nhóm. Quá trình phân tích và mô hình hóa có thể yêu cầu sự hợp tác vài người. Để làm việc đồng thời trên các mô hình quy trình CASE, các công cụ phải cung cấp khả năng quản lý thay đổi cho mọi phần của mô hình và sửa đổi chúng với quyền truy cập chung.
- Xây dựng nguyên mẫu. Các nguyên mẫu quy trình là cần thiết để trong giai đoạn đầu của quá trình thay đổi quy trình, có thể hiểu được quy trình sẽ đáp ứng các yêu cầu tốt đến mức nào.
- Tạo báo cáo. Các công cụ CASE phải đảm bảo xây dựng các báo cáo về tất cả các mô hình quy trình, có tính đến mối quan hệ của các phần tử. Những báo cáo như vậy là cần thiết để phân tích các mô hình và xác định các cơ hội tối ưu hóa. Các báo cáo cung cấp khả năng kiểm soát tính đầy đủ và đầy đủ của các mô hình, mức độ phân rã của các quy trình, tính chính xác của cú pháp sơ đồ và các loại phần tử được sử dụng.
Lựa chọn quỹ CASE
Việc lựa chọn các công cụ CASE để phân tích và mô hình hóa các quy trình phụ thuộc vào nhiều yếu tố - cơ hội tài chính, đặc điểm chức năng, đào tạo nhân sự, sử dụng các công cụ công nghệ thông tin, v.v. Việc cung cấp danh sách đầy đủ các yếu tố này là vô nghĩa, bởi vì trong tình huống lựa chọn cho từng trường hợp cụ thể, thành phần này sẽ thay đổi. Tuy nhiên, có thể xác định một tập hợp các yếu tố “cơ bản”, trên cơ sở đó xác định tiêu chí lựa chọn quỹ CASE.
Trong thập kỷ qua, một hướng đi mới trong công nghệ phần mềm đã xuất hiện - CASE (Kỹ thuật hệ thống/Phần mềm hỗ trợ máy tính) - dịch theo nghĩa đen - phát triển phần mềm hệ thống thông tin được hỗ trợ (sử dụng) máy tính. Hiện tại, không có định nghĩa chung nào được chấp nhận về CASE; thuật ngữ CASE được sử dụng theo nghĩa rất rộng. Ý nghĩa ban đầu của thuật ngữ CASE, chỉ giới hạn ở các vấn đề tự động hóa phát triển phần mềm, giờ đây đã có một ý nghĩa mới, bao gồm quá trình phát triển các hệ thống tự động hóa phức tạp. hệ thông thông tin nói chung là. Hiện tại, thuật ngữ công cụ CASE đề cập đến các công cụ phần mềm hỗ trợ các quy trình tạo và duy trì IS, bao gồm phân tích và xây dựng các yêu cầu, thiết kế phần mềm ứng dụng (ứng dụng) và cơ sở dữ liệu, tạo mã, kiểm tra, tài liệu, đảm bảo chất lượng, quản lý cấu hình và dự án. quản lý cũng như các quá trình khác. Các công cụ CASE, cùng với phần mềm và phần cứng hệ thống, tạo thành một môi trường phát triển IS hoàn chỉnh.
Các công cụ CASE cho phép bạn không chỉ tạo ra các sản phẩm “đúng” mà còn đảm bảo quy trình tạo ra chúng “đúng”. Mục tiêu chính của CASE là tách thiết kế của IS khỏi giai đoạn mã hóa và các giai đoạn phát triển tiếp theo của nó, đồng thời cũng để giấu các nhà phát triển tất cả các chi tiết về môi trường phát triển và hoạt động của IS. Khi sử dụng công nghệ CASE, tất cả các giai đoạn đều thay đổi vòng đời phần mềm (nhiều hơn về điều này sẽ được thảo luận dưới đây) của hệ thống thông tin, trong khi hầu hết Những thay đổi lớn liên quan đến các giai đoạn phân tích và thiết kế. Hầu hết các công cụ CASE hiện có đều dựa trên các phương pháp phân tích và thiết kế hướng đối tượng (hầu hết) hoặc cấu trúc, sử dụng các đặc tả dưới dạng sơ đồ hoặc văn bản để mô tả các yêu cầu bên ngoài, mối quan hệ giữa các mô hình hệ thống, động lực hành vi hệ thống và kiến trúc. phần mềm. Các phương pháp như vậy cung cấp một mô tả trực quan và chặt chẽ về hệ thống được thiết kế, bắt đầu bằng tổng quan chung và sau đó trở nên chi tiết, thu được cấu trúc phân cấp với số cấp độ ngày càng tăng. Công nghệ CASE được sử dụng thành công để xây dựng hầu hết các loại IC, nhưng chúng chiếm vị trí ổn định trong các lĩnh vực sau:
đảm bảo sự phát triển của IP kinh doanh và thương mại, việc sử dụng rộng rãi các công nghệ CASE là do tính chất rộng rãi của lĩnh vực ứng dụng này, trong đó CASE không chỉ được sử dụng để phát triển IP mà còn để tạo ra mô hình hệ thống giúp giải quyết các vấn đề về hoạch định chiến lược, quản lý tài chính, xác định chính sách công ty, đào tạo nhân sự, v.v. (lĩnh vực này có tên riêng - phân tích kinh doanh);
phát triển hệ thống và hệ thống thông tin điều khiển. Việc tích cực sử dụng các công nghệ CASE gắn liền với tính phức tạp lớn của vấn đề này và với mong muốn tăng hiệu quả công việc.
CASE không phải là một cuộc cách mạng trong công nghệ phần mềm mà là kết quả của sự phát triển tiến hóa tự nhiên của toàn bộ ngành công cụ, trước đây được gọi là công cụ hoặc công nghệ. Kể từ khi ra đời, các công nghệ CASE đã phát triển để khắc phục những hạn chế của phương pháp thiết kế kết cấu của thập niên 60 và 70. Thế kỷ XX (khó hiểu, cường độ lao động và chi phí sử dụng cao, khó thay đổi thông số kỹ thuật thiết kế, v.v.) do tự động hóa và tích hợp các công cụ hỗ trợ. Do đó, công nghệ CASE không thể được coi là các phương pháp độc lập; chúng chỉ phát triển các phương pháp mang tính cấu trúc và làm cho ứng dụng của chúng hiệu quả hơn thông qua tự động hóa.
Ngoài việc tự động hóa các phương pháp kết cấu và do đó, khả năng sử dụng các phương pháp hiện đại về công nghệ hệ thống và phần mềm, các công cụ CASE còn có những ưu điểm chính sau:
nâng cao chất lượng IP được tạo bằng nguồn vốn điều khiển tự động(chủ yếu là kiểm soát dự án);
cho phép một khoảng thời gian ngắn tạo một nguyên mẫu hệ thống tương lai, cho phép bạn đánh giá kết quả mong đợi ở giai đoạn đầu;
đẩy nhanh quá trình thiết kế và phát triển;
giải phóng nhà phát triển khỏi công việc thường ngày, cho phép anh ta tập trung hoàn toàn vào phần sáng tạo của quá trình phát triển;
hỗ trợ phát triển và duy trì sự phát triển;
hỗ trợ phát triển thành phần công nghệ tái sử dụng.
Sự xuất hiện của công nghệ CASE và các công cụ CASE có trước sự nghiên cứu trong lĩnh vực phương pháp lập trình. Lập trình đã có được những đặc điểm của cách tiếp cận có hệ thống với việc phát triển và triển khai các ngôn ngữ cấp độ cao, phương pháp lập trình có cấu trúc và mô-đun, ngôn ngữ thiết kế và phương tiện hỗ trợ chúng, ngôn ngữ chính thức và không chính thức để mô tả các yêu cầu và thông số kỹ thuật của hệ thống, v.v. Vào những năm 70-80. một phương pháp cấu trúc đã bắt đầu được sử dụng trong thực tế, giúp các nhà phát triển sử dụng các phương pháp chính thức hóa nghiêm ngặt để mô tả IP và áp dụng giải pháp kỹ thuật. Nó dựa trên kỹ thuật đồ họa trực quan: sơ đồ và sơ đồ được sử dụng để mô tả các loại mô hình vi mạch khác nhau. Khả năng hiển thị và tính chặt chẽ của các công cụ phân tích cấu trúc cho phép các nhà phát triển và người dùng hệ thống trong tương lai tham gia không chính thức vào quá trình tạo ra nó ngay từ đầu, thảo luận và củng cố sự hiểu biết về các giải pháp kỹ thuật chính. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi phương pháp này và làm theo các khuyến nghị của nó trong việc phát triển IC tiếp xúc là khá hiếm, vì với việc phát triển không tự động (thủ công), điều này thực tế là không thể. Điều này góp phần vào sự xuất hiện của một loại công cụ phần mềm và phần cứng đặc biệt - công cụ CASE triển khai công nghệ CASE để tạo và duy trì IS.
Cần phải hiểu rằng việc sử dụng thành công các công cụ CASE là không thể nếu không hiểu rõ công nghệ cơ bản mà các công cụ này dựa trên. Bản thân các công cụ phần mềm CASE là công cụ để tự động hóa các quy trình thiết kế và bảo trì hệ thống thông tin. Nếu không hiểu phương pháp thiết kế IS thì không thể sử dụng các công cụ CASE.
Các phương pháp tiếp cận thiết kế IS
Có hai cách tiếp cận chính để thiết kế hệ thống thông tin:
· cấu trúc
· quy trình .
Cách tiếp cận mang tính cấu trúc dựa trên việc sử dụng cơ cấu tổ chức của công ty, khi việc thiết kế hệ thống được thực hiện theo các bộ phận cơ cấu. Công nghệ hoạt động trong trường hợp này được mô tả thông qua công nghệ vận hành các đơn vị kết cấu và sự tương tác giữa chúng.
Nếu công ty là một cấu trúc phức tạp, chẳng hạn như công ty mẹ hoặc mạng lưới doanh nghiệp, thì cũng cần phải có một mô hình tương tác của tất cả các yếu tố cấu thành của nó, mô hình này sẽ phản ánh không chỉ các khía cạnh công nghệ mà còn cả các khía cạnh tài chính và pháp lý. .
Nhược điểm chính Cách tiếp cận cấu trúc gắn liền với cơ cấu tổ chức, cơ cấu này thay đổi rất nhanh nên việc thay đổi phải được thực hiện thường xuyên đối với thiết kế hệ thống của hệ thống thông tin. Và việc thay đổi IP đã hoàn thành thường là một quá trình khá tốn công sức, lâu dài và tẻ nhạt.
Cách tiếp cận quy trình không tập trung vào cơ cấu tổ chức mà vào các quy trình kinh doanh, tức là ví dụ: một công ty cung cấp thiết bị, cung cấp linh kiện, phụ tùng thay thế, bảo trì thiết bị, v.v. Đây sẽ là các quy trình kinh doanh của nó, phải được phân tích ở giai đoạn đầu tiên của thiết kế IS.
Cách tiếp cận theo quá trình hứa hẹn hơn vì Quy trình kinh doanh, không giống như cơ cấu tổ chức, thay đổi ít thường xuyên hơn. Hơn nữa, có rất ít quy trình kinh doanh chính trong một doanh nghiệp, thường không quá mười.
Trong điều kiện hiện đại, độ phức tạp của việc tạo ra hệ thống thông tin là rất cao. Vì vậy, công nghệ CASE hiện nay đã được sử dụng rộng rãi trong thiết kế vi mạch.
công nghệ TRƯỜNG HỢP - Cái này gói phần mềm, tự động hóa tất cả Quy trình công nghệ phân tích, thiết kế, phát triển và bảo trì các phần mềm phức tạp.
Các công cụ CASE hiện đại bao gồm nhiều hỗ trợ cho nhiều công nghệ thiết kế vi mạch: từ phương tiện đơn giản phân tích và tài liệu hóa cho các công cụ tự động hóa quy mô đầy đủ bao gồm toàn bộ vòng đời phần mềm.
Các giai đoạn sử dụng nhiều lao động nhất trong quá trình phát triển IS là các giai đoạn phân tích và thiết kế, trong đó các công cụ CASE cung cấp chất lượng cao các quyết định kỹ thuật được đưa ra và chuẩn bị tài liệu dự án. Trong trường hợp này, chúng đóng vai trò quan trọng công cụ đồ họa người mẫu lĩnh vực chủ đề, cho phép các nhà phát triển nghiên cứu trực quan IS hiện có và xây dựng lại nó phù hợp với mục tiêu cũng như những hạn chế hiện có của họ.
Các công cụ CASE tích hợp có các tính năng sau tính năng đặc trưng :
· đảm bảo quản lý quá trình phát triển IS;
· sử dụng kho lưu trữ siêu dữ liệu dự án được tổ chức đặc biệt (kho lưu trữ).
Các công cụ CASE tích hợp chứa các thành phần sau:
· Các công cụ phân tích và thiết kế đồ họa được sử dụng để mô tả và ghi lại IS;
· Các công cụ phát triển ứng dụng, bao gồm ngôn ngữ lập trình và trình tạo mã;
· một kho lưu trữ cung cấp việc lưu trữ các phiên bản của dự án đang được phát triển và các phiên bản của nó các thành phần riêng lẻ, đồng bộ hóa thông tin nhận được từ các nhà phát triển khác nhau trong quá trình phát triển nhóm, kiểm soát siêu dữ liệu để đảm bảo tính đầy đủ và nhất quán;
· công cụ quản lý quá trình phát triển IS;
· công cụ tài liệu;
· công cụ kiểm tra;
· các công cụ tái cấu trúc cung cấp khả năng phân tích mã chương trình và lược đồ cơ sở dữ liệu cũng như tạo dựa trên chúng mô hình khác nhau và thông số kỹ thuật thiết kế.
Tất cả các công cụ CASE hiện đại được chia thành hai nhóm. Nhóm đầu tiên tổ chức các công cụ được tích hợp sẵn trong hệ thống triển khai, trong đó mọi quyết định thiết kế và triển khai đều gắn liền với hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu đã chọn. Nhóm thứ hai tổ chức các phương tiện thực hiện độc lập với hệ thống, trong đó tất cả các quyết định thiết kế đều tập trung vào việc thống nhất các giai đoạn ban đầu của vòng đời và phương tiện ghi lại chúng. Những công cụ này mang lại sự linh hoạt cao hơn trong việc lựa chọn công cụ triển khai.
Khái niệm cơ bản phẩm giá Công nghệ CASE – hỗ trợ làm việc nhóm trong một dự án nhờ khả năng làm việc theo nhóm mạng nội bộ, xuất và nhập các đoạn dự án riêng lẻ giữa các nhà phát triển, quản lý có tổ chức dự án.
BẰNG giai đoạn sự sáng tạo sản phẩm phần mềmĐối với hệ thống thông tin, những điều sau đây có thể được phân biệt:
1. Môi trường hoạt động được xác định. Ở giai đoạn này, một tập hợp các quy trình vòng đời IS được xác định, phạm vi của IS được xác định và quy mô của các ứng dụng được hỗ trợ được xác định, tức là. giới hạn được đặt trên các giá trị như số dòng Mã chương trình, kích thước cơ sở dữ liệu, số lượng phần tử dữ liệu, số lượng đối tượng điều khiển, v.v.
2. Thực hiện biểu đồ và phân tích đồ họa. Ở giai đoạn này, các sơ đồ được xây dựng để thiết lập kết nối với các nguồn thông tin và người tiêu dùng, xác định các quá trình chuyển đổi dữ liệu và vị trí lưu trữ của chúng.
3. Các thông số kỹ thuật và yêu cầu đối với hệ thống được xác định (loại giao diện, loại dữ liệu, cấu trúc hệ thống, chất lượng, hiệu suất, phương tiện kỹ thuật, tổng chi phí, v.v.).
4. Mô hình hóa dữ liệu được thực hiện, tức là. thông tin được nhập mô tả các thành phần dữ liệu hệ thống và mối quan hệ của chúng.
5. Mô hình hóa quy trình được thực hiện, tức là. thông tin được nhập vào mô tả các quy trình hệ thống và mối quan hệ của chúng.
6. Kiến trúc của phần mềm tương lai đang được thiết kế.
7. Mô hình mô phỏng được thực hiện, tức là. Mô hình hóa các khía cạnh khác nhau của hoạt động hệ thống dựa trên thông số kỹ thuật yêu cầu và/hoặc thông số thiết kế.
8. Tạo nguyên mẫu, tức là một phiên bản sơ bộ của toàn bộ hệ thống hoặc các thành phần riêng lẻ của nó được tạo ra.
9. Việc theo dõi, phân tích hoạt động của hệ thống được thực hiện từ việc đặc tả các yêu cầu cho đến kết quả cuối cùng.
10. Mã chương trình được tạo, biên dịch và sửa lỗi.
11. Kiểm tra phần mềm kết quả. Phân tích và đánh giá kết quả thu được.
Đặc điểm của hệ điều hành hiện đại
Năm này qua năm khác, cấu trúc và khả năng của hệ điều hành ngày càng phát triển. TRONG Gần đây Các hệ điều hành mới và các phiên bản mới của các hệ điều hành hiện có đã bao gồm một số thành phần cấu trúc đã tạo ra những thay đổi lớn về bản chất của các hệ điều hành này. Các hệ điều hành hiện đại đáp ứng nhu cầu về phần cứng và phần mềm không ngừng phát triển. Họ có thể quản lý hoạt động của các hệ thống đa bộ xử lý hoạt động nhanh hơn ô tô thông thường, thiết bị mạng tốc độ cao và nhiều loại thiết bị lưu trữ, số lượng không ngừng tăng lên. Các ứng dụng có ảnh hưởng đến thiết kế hệ điều hành bao gồm các ứng dụng đa phương tiện, các công cụ truy cập Internet và mô hình máy khách/máy chủ.
Sự gia tăng đều đặn các yêu cầu đối với hệ điều hành không chỉ dẫn đến những cải tiến về kiến trúc mà còn dẫn đến sự xuất hiện những cách thức mới để tổ chức chúng. Rất nhiều cách tiếp cận và khối xây dựng đã được thử nghiệm trong các hệ điều hành thương mại và thử nghiệm, hầu hết chúng có thể được nhóm thành các loại sau.
· Kiến trúc vi hạt nhân.
· Đa luồng.
· Đa xử lý đối xứng.
· Hệ điều hành phân tán.
· Thiết kế hướng đối tượng.
Tính năng đặc biệt Hầu hết các hệ điều hành ngày nay đều có nhân nguyên khối lớn. Nhân của hệ điều hành cung cấp hầu hết các khả năng của nó, bao gồm lập lịch, làm việc với hệ thống tập tin, chức năng mạng, hoạt động của các trình điều khiển thiết bị khác nhau, quản lý bộ nhớ và nhiều thứ khác. Thông thường, một hạt nhân nguyên khối được triển khai dưới dạng một tiến trình duy nhất, tất cả các phần tử của nó đều có chung một không gian địa chỉ. Trong kiến trúc vi nhân, hạt nhân chỉ được phân bổ một số ít trong số chức năng quan trọng, bao gồm làm việc với không gian địa chỉ, giao tiếp giữa các quá trình (IPC) và lập lịch cơ bản. Các dịch vụ hệ điều hành khác được cung cấp bởi các tiến trình đôi khi được gọi là máy chủ. Các quy trình này chạy ở chế độ người dùng và vi nhân xử lý chúng giống như các ứng dụng khác. Cách tiếp cận này cho phép bạn chia nhiệm vụ phát triển hệ điều hành thành phát triển kernel và phát triển máy chủ. Máy chủ có thể được tùy chỉnh để phù hợp với yêu cầu ứng dụng cụ thể hoặc môi trường. Việc đưa vi nhân vào cấu trúc hệ thống giúp đơn giản hóa việc triển khai hệ thống, đảm bảo tính linh hoạt của nó và cũng phù hợp với môi trường phân tán. Trong thực tế, vi hạt nhân tương tác với cục bộ và máy chủ từ xa theo cùng một sơ đồ, giúp đơn giản hóa việc xây dựng các hệ thống phân tán.
Đa luồng là một công nghệ trong đó quá trình chạy một ứng dụng được chia thành nhiều luồng thực thi đồng thời. Dưới đây là những khác biệt chính giữa một luồng và một tiến trình.
· Chảy. Một đơn vị công việc có thể gửi được bao gồm ngữ cảnh bộ xử lý (bao gồm nội dung của bộ đếm chương trình và con trỏ ngăn xếp), cũng như vùng ngăn xếp của chính nó (để tổ chức các lệnh gọi chương trình con và lưu trữ dữ liệu cục bộ). Các lệnh của luồng được thực thi tuần tự; một luồng có thể bị gián đoạn khi bộ xử lý chuyển sang xử lý một luồng khác 4.Process. Một tập hợp gồm một hoặc nhiều luồng và các luồng liên quan tài nguyên hệ thống(chẳng hạn như vùng bộ nhớ chứa mã và dữ liệu, mở tập tin, nhiều thiết bị khác nhau). Khái niệm này rất giống với khái niệm về một chương trình đang chạy. Bằng cách chia ứng dụng thành nhiều luồng, lập trình viên tận dụng tối đa tính mô-đun của ứng dụng và khả năng kiểm soát các sự kiện định thời gian liên quan đến ứng dụng.
Đa luồng rất hữu ích cho các ứng dụng thực hiện nhiều tác vụ độc lập không yêu cầu thực thi tuần tự. Một ví dụ về ứng dụng như vậy là một máy chủ cơ sở dữ liệu đồng thời nhận và xử lý nhiều yêu cầu của khách hàng. Nếu nhiều luồng đang được xử lý trong cùng một tiến trình thì việc chuyển đổi giữa các luồng khác nhau sẽ yêu cầu ít chi phí CPU hơn so với việc chuyển đổi giữa các tiến trình khác nhau. Các luồng cũng hữu ích trong việc cấu trúc các tiến trình là một phần của nhân hệ điều hành, như được mô tả trong các chương sau.
Cho đến gần đây, mọi thứ những máy tính cá nhân, được thiết kế cho một người dùng và các máy trạm chứa một bộ vi xử lý ảo mục đích chung. Do yêu cầu về hiệu suất ngày càng tăng và chi phí của bộ vi xử lý giảm, các nhà sản xuất đã chuyển sang sản xuất máy tính có nhiều bộ xử lý. Để tăng hiệu quả và độ tin cậy, công nghệ đa xử lý đối xứng (SMP) được sử dụng. Thuật ngữ này đề cập đến kiến trúc phần cứng máy tính, cũng như cách hệ điều hành hoạt động tương ứng với điều này đặc điểm kiến trúc. Đa xử lý đối xứng có thể được định nghĩa là tự trị hệ thống máy tính với những đặc điểm sau.
1. Hệ thống có một số bộ xử lý.
2. Các bộ xử lý này, được kết nối với nhau bằng bus truyền thông hoặc một số mạch khác, dùng chung bộ nhớ chính và cùng thiết bị đầu vào/đầu ra.
3. Tất cả các bộ xử lý có thể thực hiện các chức năng giống nhau (do đó có tên là xử lý đối xứng).
Một hệ điều hành chạy trên hệ thống đa xử lý đối xứng sẽ phân phối các tiến trình hoặc luồng trên tất cả các bộ xử lý. Hệ thống đa bộ xử lý có một số lợi thế tiềm năng so với hệ thống bộ xử lý đơn, bao gồm những ưu điểm sau.
· Hiệu suất. Nếu một công việc được thực hiện bởi máy tính có thể được sắp xếp sao cho các phần của công việc được thực hiện song song, điều này sẽ dẫn đến hiệu suất được cải thiện so với hệ thống một bộ xử lý có cùng loại bộ xử lý. Vị trí được xây dựng ở trên được minh họa trong Hình. 2.12. Trong chế độ đa tác vụ, chỉ một tiến trình có thể chạy cùng lúc, trong khi các tiến trình khác buộc phải chờ đến lượt. Trong hệ thống đa bộ xử lý, nhiều tiến trình có thể chạy đồng thời, mỗi tiến trình chạy trên một bộ xử lý riêng biệt.
· Độ tin cậy. Trong đa xử lý đối xứng, lỗi của một bộ xử lý sẽ không làm máy ngừng hoạt động vì tất cả các bộ xử lý đều có thể thực hiện các chức năng giống nhau. Sau sự cố như vậy, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động, mặc dù hiệu suất của nó sẽ giảm nhẹ.
· Xây dựng. Thêm vào hệ thống bộ xử lý bổ sung, người dùng có thể cải thiện hiệu suất của nó.
· Khả năng mở rộng. Các nhà sản xuất có thể cung cấp sản phẩm của họ với nhiều cấu hình giá cả và hiệu suất khác nhau được thiết kế để hoạt động với số lượng khác nhau bộ xử lý.
Điều quan trọng cần lưu ý là những lợi ích được liệt kê ở trên là tiềm năng chứ không phải được đảm bảo. Để nhận ra đúng tiềm năng chứa trong bộ đa xử lý hệ thống máy tính, hệ điều hành phải cung cấp một bộ công cụ và khả năng thích hợp
Cơm. 2.12. Đa nhiệm và đa xử lý
Bạn có thể thường xuyên tìm thấy thảo luận chungđa luồng và đa xử lý, nhưng hai khái niệm này độc lập. Đa luồng là một khái niệm hữu ích để cấu trúc các tiến trình ứng dụng và kernel, ngay cả trên một máy xử lý đơn. Mặt khác, hệ thống đa bộ xử lý có thể có lợi thế hơn hệ thống một bộ xử lý, ngay cả khi các quy trình không được phân luồng, vì có thể chạy nhiều quy trình cùng một lúc. Tuy nhiên, cả hai khả năng này đều phù hợp với nhau và chia sẻ có thể mang lại hiệu quả rõ rệt.
Một tính năng hấp dẫn của hệ thống đa bộ xử lý là sự hiện diện của nhiều bộ xử lý là trong suốt đối với người dùng - hệ điều hành chịu trách nhiệm phân phối các luồng giữa các bộ xử lý và đồng bộ hóa các quy trình khác nhau. Cuốn sách này xem xét các cơ chế lập kế hoạch và đồng bộ hóa được sử dụng để đảm bảo rằng tất cả các quy trình và bộ xử lý đều hiển thị cho người dùng dưới dạng hệ thống thống nhất. Một nhiệm vụ cấp cao hơn khác là biểu diễn một cụm gồm nhiều máy tính cá nhân. Trong trường hợp này, chúng ta đang xử lý một bộ máy tính, mỗi máy tính có bộ nhớ chính và bộ nhớ phụ cũng như các mô-đun đầu vào/đầu ra riêng. Hệ điều hành phân tán tạo ra khả năng hiển thị không gian đơn bộ nhớ chính và phụ, cũng như một hệ thống tập tin. Mặc dù mức độ phổ biến của các cụm ngày càng tăng và ngày càng có nhiều sản phẩm cụm xuất hiện trên thị trường, các hệ điều hành phân tán hiện đại vẫn tụt hậu so với các hệ thống đơn và đa bộ xử lý trong quá trình phát triển. Bạn sẽ làm quen với những hệ thống như vậy trong phần thứ sáu của cuốn sách.
Một trong những cải tiến mới nhất trong hệ điều hành là việc sử dụng các công nghệ hướng đối tượng. Thiết kế hướng đối tượng giúp mang lại trật tự cho quá trình bổ sung vào lõi nhỏ chính mô-đun bổ sung. Ở cấp độ hệ điều hành, cấu trúc hướng đối tượng cho phép người lập trình tùy chỉnh hệ điều hành mà không vi phạm tính toàn vẹn của nó. Ngoài ra, cách tiếp cận này tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các công cụ phân tán và hệ điều hành phân tán hoàn chỉnh.
