Презентация на тему Информационный процесс обработки данных

обработки данных, логический уровень определяет модели и методы, формализующие

процедуры обработки данных, а физический уровень - средства аппаратной реализации процедур.

от конкретной задачи различают три основных режима: пакетный режим,

разделения времени, реального времени.
При пакетном режиме обработки задания, программы с соответствующими исходными данными, накапливаются на дисковой памяти ЭВМ, образуя "пакет". Программа -управляющая информация, которая содержит сведения об именах задания, программ, данных, их местонахождения, порядке следования и др. Обработка заданий осуществляется в виде их непрерывного потока. Размещенные на диске задания образуют входную очередь, из которой они выбираются автоматически последовательно или по установленным приоритетам. Входные очереди могут пополняться в произвольные моменты времени. Такой режим позволяет максимально загрузить ЭВМ, так как отсутствуют простои между заданиями, но дает задержки в получении решения из-за того, что некоторое время задание простаивает в очереди.

заданий определенных интервалов времени, называемых квантами. Предназначенные для обработки

в этом режиме задания находятся в оперативной памяти ЭВМ одновременно. В течение одного кванта обрабатывается одно задание, затем выполнение первого задания приостанавливается с запоминанием полученных промежуточных результатов и номера следующего шага программы и в следующий квант обрабатывается второе задание и т. д. Задание находится все время в оперативной памяти вплоть до завершения его обработки. В режиме разделения времени возможна также реализация диалоговых операций, обеспечивающих непосредственный контакт человека с вычислительной системой, так как ему выделяется квант в течение которого он имеет доступ к ресурсам компьютера.

информационных технологиях, предназначенных для управления физическими процессами. В таких

системах информационная технология должна обладать высокой скоростью реакции, чтобы успеть за короткий промежуток времени обработать поступившие данные и использовать полученные результаты для управления процессом. Поскольку в технологической системе управления потоки данных имеют случайный характер, вычислительная система (ВС) всегда должна быть готова получать входные сигналы и обрабатывать их. Повторить поступившие данные невозможно, поэтому потеря их недопустима.

которой протекает процесс обработки данных, может представлять собой одномашинный

комплекс, работающий в режиме разделения времени (многопрограммном режиме), или многомашинный (многопроцессорный), в котором несколько заданий могут выполняться одно­временно на разных ЭВМ (процессорах).
Задания, по­ступившие на обработку, накапливаются в очереди входных заданий.
Из этой очереди они поступают на обработку в по­рядке, определяемом используемой системой приоритетов. Результаты решения задач накапливаются в выходные очере­ди, откуда они рассылаются либо в сеть, либо на устройство отображения, либо на устройство накопления.

как можно лучших значений таких показателей, как производительность, загруженность

ресурсов, малое время простоя, высокая пропускная способность, разумное время ожидания в очереди заданий.
При организации обслуживания вычислительных задач на логическом уровне создается модель задачи обслуживания, ко­торая может иметь как прямой, так и оптимизационный ха­рактер. При постановке прямой задачи ее условиями являют­ся значения параметров вычислительной системы (ВС), а решением – показатели эффективности ОВП. При постановке обрат­ной, или оптимизационной, задачи условиями являются зна­чения показателей (или показателя) эффективности ОВП, а решением – параметры ВС.

из по­тока заданий осуществляется диспетчером Д1, а ее обслужи­вание

ЭВМ – через диспетчера Д2.

система может находиться только в одном состоянии, а число

состояний ограничено (может быть пронумеровано). Непрерывное время- это когда границы переходов из состояния в состояние случайны и переход может произойти в принципе в любой момент времени.
Система изменя­ет свои состояния под действием потока заявок– поступающие заявки увеличивают очередь. Число заданий в очереди плюс число заданий, которые обрабатыва­ются ЭВМ (т.е. число заданий в системе), – это характеристи­ка состояния системы. Очередь уменьшается, как только одна из ЭВМ заканчивает обработку (обслуживание) задания. Тот­час же на эту ЭВМ из очереди поступает стоящее впереди (или по какому-либо другому приоритету) задание и очередь умень­шается. Таким образом, число заданий в системе растет бла­годаря потоку заданий, а уменьшается благодаря окончанию обслуживания с помощью ЭВМ.

Д1, а передача заданий из очереди на обработку в

вычислительные машины, поддержание дисциплины обслуживания в очереди (поддержка системы приоритетов) осуществляются диспетчером Д2. В вычислительной системе диспетчеры реализуются в виде управляющих программ, входящих в состав операционных систем ЭВМ.

зависит, прежде, всего от среднего времени обслуживания , поэтому

в вычислительной системе требуется решать проблему минимизации времени обработки поступивших в систему заданий.
Требуется найти наилучшую последователь­ность решения поступивших на обработку вычислительных за­дач. Процесс определения последовательности решения задач во времени называется планированием.
Реализация функций и алгоритмов планирования вычисли­тельного процесса происходит с помощью управляющих про­грамм операционной системы ВС. Программа планировщик определяет ресурсоемкость каждой поступившей на обработ­ку задачи и располагает их в оптимальной последовательнос­ти.

обработки данных является органи­зация вычислительного процесса, которая выполняет фун­кции

обслуживания поступающих на обработку заданий (очередей) и планирования (оптимизации последовательно­сти) их обработки. На программно-аппаратном уровне эти функции выполняют специальные управляющие програм­мы, являющиеся составной частью операционных систем.
серверы и особенно мэйнфреймы, подобные управляющие программы оказыва­ют решающее влияние на работоспособность и надежность ВС.

выполняет в принципе типовые операции над структурами и значениями

данных (сор­тировка, выборка, арифметические и логические действия, со­здание и изменение структур и элементов данных и т.п.) в коли­честве и последовательности, заданных алгоритмом решения вычислительной задачи, который на физическом уровне реали­зуется последовательным набором машинных команд (машин­ной программой).
На логическом уровне алгоритм преобразо­вания данных :
управление процедурой преобразования данных осуществляется в первую очередь программой реше­ния вычислительной задачи.
необходимо оптимизировать процедуру преобра­зования данных либо по критерию минимизации времени об­работки, либо по критерию минимизации объемов затрачи­ваемых вычислительных ресурсов.

стороны, минимизация ин­формационных потоков между памятью ЭВМ и операциями

(процессором), с другой – исключение дублирования опера­ций в комплексах функциональных программ.
Процедура преобразования
данных на физическом уров­не:
осуществляется с помощью аппаратных средств вычисли­тельной системы.
методы обработки данных: параллельная обработка и конвейерная обработка, чтобы сократить время решения данной задачи, увеличить пропускную способность, улучшить использование системы.

параллельных программ, т.е. отображение в явной форме параллельной обработки

с помощью надлежащих конструкций языка, ориентированного на параллельные вычисления;
- автоматическое обнаружение параллелизма. Последовательная программа автоматически анализируется, в результате может быть явная или скрытая параллельная обработка.
Скрытая обработка должна быть преобразована в явную обработку.
Конвейерная обработка улучшает использование аппаратных ресурсов для заданного набора процессов, каждый из которых применяет эти ресурсы заранее предусмотренным способом.