Подручја рада
Претрага
37. Врсте обраде.

Уводни део часа ( 5 мин.)
1. Објаснити концептуални модел рачунарског система .
2. Шта представља кориснички интерфејс ?
___________________________________________________________________________________
Главни део часа :

Програми се у процесору могу извршавати на неколико различитих начина који се називају начини обраде или режими рада.Рачунарски систем ради у једнопрограмском или монопрограмском режиму ако процесор опслужује само једног корисника и у оперативној меморији рачунара налази само један програм који се извршава од почетка до краја. Рачунар у овом режиму опслужује кориснике на два начина :
1) појединачном обрадом ( индивидуално опслуживање ) ;
2) пакетном обрадом ( индиректно опслуживање ).
Код појединачне обраде рачунар је у процесу решавања проблема у потпуности на располагању само једном кориснику. Корисник сам ради са рачунаром, уноси програм или га позива са спољне меморије, стартује извршење програма, приступа решавању проблема и чека резултате ( карактеристично за персоналне рачунаре ).

                image001.gif

МУЛТИПРОГРАМИРАЊЕ

Чинилац који ограничава степен ефикасности рада CPU је сразмерно мала брзина рада У / И уређаја. Ако у току рада CPU на једном програму има доста празног хода због чекања на улазне податке, може се у ОМ сместити и активирати 2 или више програма истовремено. Када процесор не може да ради на једном од њих, прећи ће на обраду другог. Овај начин рада назива се вишепрограмски рад или мултипрограмирање.
Рачунарски систем ради у овом режиму ако се више корисничких програма налази у ОМ, сви су они активирани за извршење и извршавају се по одређеном редоследу. Тиме је омогућена конкурентна ( паралелна, истовремена ) обрада више програма. При томе програм који се извршава може бити прекинут ради преласка на извршење неког другог програма и касније се вратити на исти програм. Мултипрограмирањем се знатно побољшава ефикасност искоришћења процесора и оперативне меморије.
Када се говори о конкурентном извршавању програма, има се у виду да после извршавања дела једног програма процесор прелази на извршавање дела другог програма, затим следећег, итд., задржавајући при томе потребне информације за могући повратак и настављање обраде једног од претходних програма.
Мултипрограмирање се може обављати само на рачунарима који имају сложен ОС који је у стању да доноси одлуке о томе како ће се који програм позивати. Други предуслов је довољан број периферија у директној вези с рачунаром које могу истовремено обављати своје послове.

Одлука о редоследу извршавања програма доноси се према приоритетима саопштеним ОС на почетку рада.Теоретски,мултипрограмирањем је могуће постићи ефикасност процесора од 100 %. У пракси је мало вероватно да ће след наизменичне обраде програма тећи без прекида, па процесор и даље није потпуно искоришћен, мада овај начин обраде знатно повећава ефикасност.Основни проблем мултипрограмирања је организација заштите од утицаја једног програма на други. Нарочито је важна заштита оперативне меморије, која се састоји у томе да један програм не сме приступати деловима ОМ додељеним другим програмима или оперативном систему.

                                                                  Обрада са поделом времена


Суштина начина рада са поделом времена јесте да се обезбеди да више корисника готово истовремено има приступрачунару. Корисници располажу удаљеним терминалима или PC који могу обављати улогу терминала, повезаним телекомуникационим везама са рачунаром. Сваки је терминал снадбевен властитом меморијом, у којој се подаци држе у току улазних и излазних операција. Време одзива тј. време потребно рачунару да започне слање информација терминалу мора бити кратко ( обично < 10 сек. ). У пракси се поступа тако што се сваком корисничком терминалу додељује унапред дефинисани период времена у току кога се његов програм ставља на располагање централном процесору. Тај период
времена је кратак ( неколико десетина милисекунди ) и због релативно брзог одзива система сваки корисник има утисак да ради сам са рачунаром. Ова истовременост претпоставља да :
1) сваки корисник поседује сопствене уређаје за приступ рачунару ;
2) при истовременом приступу више корисника рачунар мора да се понаша, са тачке гледишта корисника, на исти начин као при индивидуалном опслуживању.
За опслуживање у подели времена користе се вишепрограмски системи где разликујемо 3 основна режима опслуживања :
1) режим дијалога ( интерактивни режим ) ;
2) трансакциони режим ;
3) универзални режим.

                image002.gif

У режиму дијалога корисник са свог терминала има директан приступ рачунарском систему и може поставити један или више упита. Када се на једном од терминала генерише упит, ОС прекида извршење текућег програма и у меморију позива програм намењен обради упита. Код трансакционе обраде врши се расподела рачунарских ресурса између одређеног броја удаљених корисника који преко сопствених терминала директно приступају рачунарском систему. За разлику од пакетне обраде трансакција, овде се ажурирање матичне датотеке обавља одмах. Рачунарски систем са радом у универзалном режиму може радити у било ком од описаних режима. Пример система са временском поделом су системи за резервацију авионских карата.

                                                            Рад у реалном времену


Рачунарски систем који произведе излаз за унапред задато време назива се систем за рад у реалном времену или систем реалног времена. То значи да је размак између улазног времена захтева за обрадом и излазног времена те обраде значајан и мора бити довољно мали да одзив буде правовремен
( системи за управљање технолошким поступцима, системи за управљање пројектилима, ... ).
Најважније својство овог система је то што он мора да буде у стању да прихвати и обради податке у
времену када је нека појава у току, и да резултате обраде за модификовање неких параметара те
појаве благовремено повратно саопшти. Овде време одзива, тј. временска разлика између настајања
података и повратног саопштавања резултата, зависи од примене.
Системима реалног времена најчешће се сматрају они системи код којих се време одзива мери
милисекундама, док се системима који раде у режиму дијалога сматрају системи у којима се време
одзива мери секундама.

                                                                        Даљинска обрада


Ако се за приступ рачунару користи даљински улаз - излаз, тада се говори о даљинској обради. На
процесор је преко телекомуникационих линија везан већи број удаљених терминала, персоналних
рачунара или радних станица који се опслужују у режиму мултипрограмирања. Посредством модема
или концентратора са удаљених уређаја шаљу се у рачунар команде и подаци, а на основу примљених
команди и података рачунар враћа излазне резултате ( пример банке ).

Коришћењем терминала уводи се још један принцип, познат као вишеструки приступ ( више удаљених улазно - излазних пунктова има директан и практично истовремени приступ рачунару ).

                                                                        Дистрибуирана обрада

Дистрибуирана или расподељена обрада заснива се на чињеници да је неке функције боље обавити локално, а друге централно. Дистрибуирана обрада проширује принцип даљинске обраде постављањем рачунара на удаљене тачке и њиховим повезивањем не само с централним рачунаром него и међусобно. С појавом минирачунара, радних станица и PC као и LAN, овај начин обраде је постао изводљив. Дистрибуирана обрада подразумева постављање рачунарске опреме за локалне обраде у удаљене тачке. Ова опрема се користи за обраду на месту настанка промена. Када је то потребно, могућ је приступ централним базама података у главном рачунару или слање сумарних извештаја. Уз то, међусобним повезивањем рачунара, нпр. у фабрикама, омогућује се координација производне активности, планирање производње, одржавање оптималних залиха, ...
Концепт дистрибуиране обраде има више различитих варијанти.
Ако се ради о јединственој конфигурацији рачунарског система, коришћење више посебних процесора понекад се сматра једном врстом дистрибуиране обраде јер сви процесори у конфигурацији паралелно( истовремено ) учествују у решавању једног проблема ( каже се да су процесори " чврсто спрегнути " ). Други облик дистрибуиране обраде јесте коришћење процесних елемената који су физички одвојени и слабије спрегнути (коришћење интелигентних терминала и удаљених подсистема за управљање у индустрији  који могу бити расподељени по територији фабрике). Одређена ограничена обрада врши се на удаљеним јединицама, док се сумарни резултати преносе главном рачунару путем преносних линија.У општем случају обрада се сматра дистрибуираном ако се врши у систему у коме је повезано више међусобно независних рачунара који могу да сарађују ( дистрибуирани рачунарски системи ).Основна одлика дистибуираних система састоји се у томе да различити елементи система могу бити расподељени на одвојене делове у којима је сконцентрисан строго дефинисан посебан део процедуре обраде података и самих података.
Концепција се одликује следећим карактеристикама дистрибуиране обраде :
1) мноштво рачунарских уређаја ;
2) целовитост ( јединство ) система ;
3) електрична повезаност система ;
4) високи ниво узајамног деловања елемената система.
Ако је већи број терминала и рачунара повезан телекомуникационим каналима, онда они чине систем који се назива рачунарска мрежа. Обрада у рачунарској мрежи представља проширење концепта дистрибуиране обраде. Коришћење различитих конфигурација LAN врло је погодно за дистрибуирану обраду..

                                                                        Паралелна обрада

Систем који садржи већи број процесора који учествују истовремено у решавању једног истог проблема назива се вишепроцесорски рачунарски систем, мултипроцесор или паралелни рачунар. При томе се вишепроцесорским системом не сматра систем чији додатни процесори служе само за помоћне, рецимо улазно - излазне или телекомуникационе активности. Обрада на овим системима назива се паралелна обрада, симултана обрада или мултипроцесирање.

               image004.gif
    

Одговорити на питања :

1. Навести режиме рада у којима се могу извршавати програми.
2. Које су карактеристике једнопрограмског режима рада ?
3. Које су карактеристике вишепрограмског режима рада ?
4. Како се одвија рад са поделом времена ?

5. Чиме се карактерише рад у реалном времену ?
6. Шта је даљинска обрада ?
7. Чиме се одликује дистрибуирана обрада ?
8. Шта је паралелна обрада ?