ПЗ №10 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ РАЗРАБОТКИ АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ СВК.

Цель занятия.

Закрепить знания по составу и структуре секционных микропроцессоров (СМП); приобрести практические навыки решения задач по выбору состава и структуры операционного блока (ОБ) СМП, разработке структурной, функциональной и принципиальной электрических схем ОБ в соответствии с требованиями ЕСКД.

Методические указания.

1. При подготовке к занятию курсантам необходимо изучить материал данного практического занятия, соответствующих лекций по дисциплине «СВК и системы», а также рекомендованный к занятию литературы .

2. Занятие разбивается на две функциональные части, в течение которых решаются следующие задачи:

а) выбор типа секционного микропроцессорного комплекта (СМПК) в соответствии с заданием на разработку ОБ СМП;

б) разработка структурной, функциональной и принципиальной электрических схем ОБ СМП.

Каждая функциональная часть содержит теоретический материал, постановку задачи и пример её решения.

3.Исходные данные для решения задач задаются в виде соответствующих табл. 10.1…10.3 по варианту, указанному преподавателем. Исходные данные носят учебный характер и могут отличаться от реальных или справочных данных.

4. Перед выполнением задания по указанному варианту курсант должен разобраться с примером выполнения подобного задания, приведенном в данном методическом пособии. После выполнения каждой задачи курсант представляет преподавателю полученные результаты. Оценка за занятие каждому курсанту выставляется в соответствии с результатами выполнения обеих задач и контрольного опроса, проводимого в начале занятия.

5. По окончании занятия курсант должен:

знать методику выбора типа СМПК и структуры УБ СМП СВК ;

уметь разрабатывать временные диаграммы выполнения арифметических операций ОБ СМП СВК, а также структурные, функциональные и принципиальные электрические схемы аппаратных средств СВК;

быть ознакомленным с проблемами, возникающими при решении задач разработки аппаратных средств СВК.

Задание для работы на занятии.

Выбрать тип СМПК и разработать структурную, функциональную и принципиальную электрические схемы ОБ СМП.

Задача №1

Формулировка задачи №1

Выбрать тип СМПК и структуру ОБ СМПК и разработать временную диаграмму цикла выполнения арифметических операций в ОБ СМП.

Краткий теоретический материал

Задача разработки аппаратных средств СВК в общем случае может быть решена путём последовательного решения двух основных подзадач:

1. Выбор состава устройств и структуры СВК.

2. Разработка отдельных устройств СВК и их комплексирование.

Несмотря на то, что состав устройств и структура СВК могут меняться в зависимости от специфики решаемых задач, разработка операционного блока микропроцессоров СВК выполняется в любом случае.

Как правило, МПК БИС однокристальных МП не используются для построения быстродействующих устройств обработки ввиду ограничений на увеличение разрядности и изменение системы команд. Очевидно, что увеличение разрядности обеспечивает повышение точности обработки данных, а модификация системы команд – адаптацию СВК к конкретной сфере применения В связи с необходимостью учета этих факторов реализация СВК как правило осуществляется на основе процессорных секций СМПК .

Основными модулями СМП являются: модуль операционного устройства (операционный блок), модуль управления памятью микропрограмм, модуль микропрограммной памяти и модуль обмена с устройствами ввода - вывода.

Задача разработки ОБ является одной из наиболее часто решаемых и обычно включает следующие подзадачи:

1. Предварительный выбор типов СМПК, соответствующих требованиям задания на разработку.

2. Расчет цикла работы ОБ для выбранных типов СМПК и структур (вариантов их использования без схемы ускоренного переноса (СУП) и с СУП) ОБ СМП.

3. Расчет надежностных характеристик ОБ и аппаратных затрат для его реализации.

4. Сравнительная оценка характеристик ОБ для различных типов СМПК и окончательный выбор типа СМПК и структуры ОБ СМП

5. Разработка временной диаграммы функционирования ОБ.

6. Разработка структурной, функциональной и принципиальной электрических схем ОБ.

Подзадачи 1…5 фактически составляют задачу, решаемую в п. 3.1. Решение подзадачи 6 будет рассмотрено в п. 3.2.

Рассмотрим особенности решения каждой из подзадач 1…5.

1. Предварительный выбор типов СМПК.

Выбор осуществляется в соответствии с заданием на разработку ОБ с учетом следующих факторов :

а) технологии изготовления СМПК (КМОП, И²Л, р – МОП, ТТЛШ);

б) условий эксплуатации СМП (интервала рабочих температур, относительной влажности, атмосферного давления, вибрации и т. п.).

Конечно, прежде всего необходимо выбрать такие типы СМПК, технология изготовления которых соответствует заданной, поскольку при этом отпадает необходимость решения задачи сопряжения различных БИС СМП на логическом, электрическом и временном «уровнях».

Учет условий, в которых будет эксплуатироваться СМП, оказывает немаловажное значение на характеристики надежности его функционирования. Основные характеристики СМПК, изготовленных по технологии ТТЛШ, приведены в табл. 10.1.

При выборе типов СМПК необходимо учитывать разрядность процессорной секции, причем таким образом, чтобы требуемое «наращивание» разрядности было выполнено рационально, без излишних аппаратных затрат (например, для получения требуемой разрядности 10 рациональнее использовать 5 двухразрядных секций нежели 3 четырехразрядные процессорные секции).

Таблица №10.1

Основные характеристики СМПК.

Если в задании на разработку отсутствуют требования по технологии изготовления и условиям эксплуатации, то предварительный выбор типов СМПК не выполняется.

2. Расчет цикла работы ОБ.

Вычисления, связанные с расчетом цикла работы ОБ сводятся как правило к подсчету времени выполнения арифметических операций (АО) для выбранных типов СМПК и вариантов их использования без СУП и с СУП. Время выполнения АО ОБ без СУП является ничем иным как длительностью цикла работы ОБ, обозначается T_cy и определяется по формуле

, (10.1)

где t_CLK-A – время формирования адреса микрокоманд на выводах адреса блока местного управления СМП; t_A-F – время выборки микрокоманды из ПЗУ микрокоманд; t_F-C0 – время дешифрации кода микрокоманды и формирования сигналов на выходе переноса процессорной секции; t_C1-C0 – время генерации переноса в процессорной секции; t_WP – длительность импульсов синхронизации процессорной секции; - количество процессорных секций, необходимых для обеспечения требуемой разрядности СМП ( , где n – требуемая разрядность СМП; m – разрядность процессорной секции).

Временная диаграмма цикла выполнения АО СМП без СУП приведена на рис. 10.1.

Процессорная секция на два разряда СМПК К589 приведена на рис. 10.2. Пример объединения данных процессорных секций для достижения требуемой разрядности без использования СУП приведен на рис. 10.3.

Длительность цикла работы ОБ с СУП Т определяется по формуле

, (10.2)

где t_F-X – время дешифрации кода микрокоманды и формирования сигналов на выходах ускоренных переносов процессорной секции;

t_X-C - время генерации переносов в СУП; t_FI-CLK – время установки переноса из процессорной секции на входе блока местного управления СМП; t_CLK-A, t_CI-C0, t_WP – времена, используемые аналогично выражению (10.1.).

Рис. 10.1. Временная диаграмма цикла выполнения арифметических операций СМП без использования СУП.

Временная диаграмма цикла выполнения АО СМП с СУП приведена на рис. 10.4. Примеры объединения процессорных секций СМПК К589 с использованием СУП приведены на рис. 10.5.

Задаваясь конкретными значениями времен t_CLK-A, t_A-F, t_WP для соответствующих блоков местного управления, типов ПЗУ и ОЗУ, можно определить значения Т_СY, T для различных типов СМПК (значения временных характеристик для СМПК с технологией изготовления ТТЛДШ сведены в табл.16.2).

После получения значений T_CY (T ) для различных типовСМПК необхо одимо определить быстродействие ОБ В (В^СУП) как величину, обратную времени цикла работы.

Рис.10.2 Структурная схема процессорной секции СМП К589

Временные характеристики СМПК

Рис.10.3 Пример соединения процессорных секций СМП К589.

Рис.10.4.Временная диаграмма цикла выполнения арифметических операций СМП с использованием СУП.

Сравнение типов СМПК по быстродействию не может служить основанием для окончательного выбора одного типа СМПК, так как для этого необходимо выполнить расчет надежностных характеристик и оценку аппаратных затрат реализации ОБ с характеристиками не хуже требуемых.

3.Расчет надежностных характеристик ОБ и аппаратных затрат для его реализации.

Расчет надежностных характеристик ОБ сводится к определению значения показателя вероятности безотказной работы Р (Р^СУП), исходя из типа СМПК, интенсивности отказов данного типа и количества БИС по формуле

. , (10.3)

где Р_i(t) – вероятность безотказной работы i–й БИС ОБ СМП за время t; n – количество БИС.

Как правило, для расчета надежности цифровых устройств принимают экспоненциальный закон распределения времени между отказами. Поэтому формула (10.3) примет окончательный вид

, (10.4)

где λ_i – интенсивность отказов i-й БИС.

Для определения значения аппаратных затрат К (К^СУП) необходимо подсчитать общее количество корпусов БИС, образующих ОБ (в том числе и БИС СУП).

Рис. 10.5 Варианты построения СМП с использованием СУП.

4. Сравнительная оценка характеристик ОБ и окончательный выбор типа СМПК и структуры ОБ СМП.

Окончательный выбор типа СМПК и структуры ОБ СМП осуществляется с помощью критерия W, отражающего степень соответствия ОБ СМП предъявляемым требованиями. Значения критерия W определяется по формуле

W=W_B+W_P+W_K, (10.5)

где W_B, W_P, W_K – показатели эффективности ОБ СМП с точки зрения характеристик быстродействия В, надежности Р и аппаратурных затрат К.

Значения показателей W_B, W_P, W_K формируются следующим образом:

(10.6)

где α_В, α_Р, α_К – веса характеристик В, Р, К, установленные заказчиком с помощью метода экспертных оценок; В_Д, Р_Д, К_Д – требуемые значения характеристик В, Р, К, указанные в задании на разработку.

В связи с необходимостью разработки ОБ СМП с требуемыми характеристиками В, Р, К, численное значение W имеет смысл только тогда, когда все значения показателей W_B,W_P, W_К больше либо равны 1.

По максимальному значению критерия W для различных типов СМПК (как с СУП, так и без неё) определяется наиболее приемлемый для создания ОБ тип СМПК и структура ОБ СМП.

5. Разработка временной диаграммы функционирования ОБ.

Разработка временной диаграммы осуществляется в соответствии с рис.10.1(для ОБ без СУП) или с рис.10.5 (для ОБ с СУП) в масштабе с учетом конкретных значений времен, составляющих цикл работы ОБ и приведенных в табл. 10.2.

Пример решения задач 1…5

1.Получить у преподавателя № варианта и записать его в тетрадь. Например, вариант №16.

1. Записать постановку задачи и исходные данные из табл. 10.3 в соответствии с полученным вариантом, например.

Выбрать тип СМПК и структуру ОБ СМП, изготовленного по технологии ТТЛДШ, и разработать временную диаграмму цикла выполнения АО ОБ СМП с требуемыми характеристиками:

2. Предварительный выбор типов СМПК, например.

Так как в задании непосредственно указана технология изготовления ТТЛДШ, то в дальнейшем будут рассматриваться только три типа СМПК: К589, КР1802, КР1804.

Т а б л и ц а 10.3

Заданные характеристики ОБ

3. Расчет цикла работы ОБ:

а) для СМПК К589:

Т_СY=45+20+65+16/2х25+30=360нс;

В=1/Т_CY=1/360х10⁹=2,78х10⁶оn/c;

=45+20+52+20+25+15+30=207нс;

В^суп=1/ =1/207х10⁹=4,83х10⁶оп/c;

б) для СМПК КР1802:

Т_СY=45+20+110+16/8х30+30=265нс;

В=1/Т_СY=1/265х10⁹=3,77х10⁶оn/с;

;

в) для СМПК КР1804:

Т_СY=45+20+55+16/4х20+30=230нс;

В=1/Т_СY=1/230х10⁹=4,35х10⁶оn/с;

= 45+20+50+15+20+25+80=255нс;

В^суп=1/ 1/255х10⁹=3,92 х10⁶оп/с.

4. Расчет надежностных характеристик ОБ СМП и аппаратных затрат для его реализации.

Например, для времени t=100 часов:

а) для СМПК К589:

К=8;

К^суп=8+2=10; Р^суп =

б) для СМПК К1802:

в) для СМПК К1804;

5. Сравнительная оценка характеристик и окончательный выбор СМПК и структуры ОБ СМП.

а) для СМПК К589

(В/В_D)=2,78х10⁶/4,3х10⁶=0,647.

Так как (В/В_D)<1, то W_В=0 и значение критерия W_В не вычисляется.

(В^суп/В_D)=4,83х10⁶/4,3х10⁶=1,12;

(Р^суп/Р_D)=0,9592/0,89=1,078;

(К_D/К^суп)=10/9=1,11;

б) для СМПК КР1802:

(В/В_D)=4,55х10⁶/4,3х10⁶=1,06;

W_В=3х1,06=3,18;

(Р/Р_D)=0,8326/0,89=0,93.

Так как (Р/Р_D)<1, то W_Р=0 и значение критерия W не вычисляется.

в) для СМПК КР1804:

(В/В_D)=4,35х10⁶/4,3х10⁶=1,01;

W_В=3х1,01=3,03;

(Р/Р_D)=0,9417/0,89=1,05;

W_Р=2х1,05=2,1;

(К_D/К)=10/4=2,5;

W_К=0,1х2,5=0,25;

W=3,03+2,1+0,25=5,38;

В^суп/В_D=3,92х10⁶/4,3х10⁶=0,91;

Так как (B^суп/B_D)<1, то W_B=0 и значение критерия W не вычисляется.

Итак, W W

Вывод.

Таким образом, в соответствии с максимальным значением показателя W выбор сделан в пользу СМПК К589 с СУП.

6. Разработка временной диаграммы функционирования ОВ.

Выполнить рис. 10.4 в масштабе для характеристик:

t_CLK-A=45нс; t_A-F=20нс; t_F-Х=52нс; t_Х-С=20нс;

t_CY-C0=25нс; t_F1-CLK=15нс; t_WP=30нс.

3.2. Задача №2

Формулировка задачи №2

Разработать структурную, функциональную и принципиальную электрические схемы ОБ СМП.

Краткий теоретический материал

Решение задачи в такой постановке производится, как правило, в 3 этапа .

1.Обоснование и выбор структурной схемы.

Типичный подход в этом случае состоит в проведении сравнительного анализа уже известных структурных схем ОБ СМП. Другой подход заключается в разработке оригинального варианта структуры ОБ МСП.

Основываясь на первом подходе, рассмотрим известные в литературе структуры ОБ СМП. На рис.10.3,10.5 представлены наиболее распространенные структуры ОБ. Схема операционного блока без ускоренного переноса (рис. 10.3) более экономична по аппаратным затратам, потребляемой мощности и другим параметрам, однако имеет меньшее быстродействие по сравнению со схемой ОБ с ускоренным переносом. Варианты структур ОБ с использованием схем ускоренного переноса представлены на рис.10.5. Операционный блок со схемой ускоренного переноса имеет повышенное быстродействие, однако менее экономичен по потребляемой мощности, габаритно-массовым характеристикам, аппаратным затратам. В зависимости от того, какие требования предъявляются к ОБ СМП, производится выбор той или иной структуры.

2. Построение функциональной схемы.

Как правило, функциональная схема строится, исходя из функционального состава выбранного типа СМПК. Основное отличие функциональной схемы от структурной состоит в том, что она с исчерпывающей полнотой отображает функционирование устройства на логическом уровне, более подробно, чем структурная, раскрывает функции отдельных элементов и узлов. При изображении функциональной схемы обычно используются условные графические обозначения в упрощенном виде, например, без указания цепей питания, нумерация «ножек» микросхемы и т.п. Условные графические обозначения СМПК К589, КР1802, КР1804 приведены на рис.10.6…10.10.

3.Построение принципиальной схемы.

Такая схема представляет собой документ, определяющий полный состав документов и связей между ними . Принципиальная схема показывает полную идею, точный смысл и принцип токопрохождения, но не отражает конструкцию блока. Основное отличие от функциональной схемы состоит в том, что с наиболее подробным отображением работы устройства, она привязана к конкретному элементному базису, к конкретной серии микросхем.

Таким образом, все три вида схем тесно связаны между собой. Их разработка идет в направлении от структурной к принципиальной. Рассмотрим подробнее порядок их построения на конкретном примере.

Рис. 10.6. Условное графическое обозначение ЦПЭ К589ИК02

Разработка структурной, функциональной и принципиальной

Схем ОБ СМП.

В соответствии с результатами расчета значения W в п.3.1 в качестве основы ОБ СМП выбран СМПК К589 с СУП. Следовательно, в данном примере должна быть использована структурная схема, представленная на рис.10.5,в. Исходя из рекомендаций по разработке функциональной схемы, изображаем её в виде, представленного на рис.10.11. Используя условные графические обозначения СМПК К589 (см.рис.10.6, 10.7, составленные по справочной литературе ), из справочника, получаем схему электрическую принципиальную, представленную на рис.10.12 (вклейка 1). В рассмотренном примере схема электрическая принципиальная не содержит перечня элементов. Согласно он может быть оформлен в виде отдельного документа.

Рис.10.7.Условное графическое обозначение СУП К589ИК03

Рис. 10.8. Условное графическое обозначение микропроцессорной секции КР1802ВС1.

Таким образом, руководствуясь рассмотренной методикой и примером решения задач разработки аппаратных средств СВК, следует приступить к самостоятельному решению задач в соответствии с указанным вариантом по табл.10.3.

Контрольные вопросы.

1. В чем состоит преимущество секционных микропроцессоров в сравнении с однокристальными?

2. Пояснить состав операционного блока СМП.

3. С какой целью в ОБ СМП используется СУП?

4. Какие показатели используются при оценки эффективности принимаемых проектных решений в ходе разработки СМП?

5. Пояснить различие между структурной, функциональной и принципиальной схемами.

Рис 10.10. Условное графическое обозначение микропроцессорной секции

Рис. 10.11. Схема электрическая функциональная ОБ СМП.
Практическое занятие №11

ПЛАНИРОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПРИ МУЛЬТИПРОГРАММИРОВАНИИ

Цель занятия

Закрепить знания по режимам работы вычислительных систем (ВС) и формам использования ВС. Приобрести навыки выполнения задач, связанных с планированием работы ВС в однопрограммном и многопрограммном режимах.

Задачами занятия являются определение оптимальной последовательности выполнения задач с заданными сроками реализации при пакетной обработке задач в однопрограммном режиме и планирование вычислительного процесса ВС с пакетной обработкой в мультипрограммном режиме.

Методические указания.

1. при подготовке к практическому занятию курсант должен ознакомиться с целью занятия, задачами и методическими указаниями, повторить теоретический материал по теме практического занятия, изучить алгоритмы планирования работы ВС в различных режимах по данному пособию, составить краткий конспект.

2. На занятии курсант должен ответить на контрольные вопросы преподавателя, получить и записать в рабочую тетрадь задание по планированию работы ВС в однопрограммном и мультипрограммном режимах и приступить к выполнению заданий.

3. По выполнению заданий представить преподавателю результаты, ответить на его вопросы и активно участвовать в обсуждении результатов.

Контроль степени усвоения учебного материала целесообразно произвести с использованием ЭВМ в процессе занятия.

11.1 Краткие теоретические сведения

Режимы работы ВС

Развитие цифровых вычислительных машин и ВС постоянно преследовало две цели: 1) повышение производительности ЦВМ или ВС, т.е. сведение к минимуму времени, необходимого на выполнение некоторого объёма вычислительных работ;.2) предоставление максимальных удобств абонентам в процессе их взаимодействия с ЦВМ или ВС. Выполнение этих целей обусловлено появление различных форм взаимодействия абонентов с ВС.

Под режимом работы понимаются принципы структурной организации и функционирования аппаратных и программных средств (главным образом ОС) ВС, которые определяют её производительность.

Режим работы ВС определяется в основном методом использования ресурсов системы и количеством задач, одновременно находящихся в обработке.

Однопрограммный режим работы. Это такой способ организации вычислительного процесса, при котором все ресурсы системы отдаются для реализации только одной программы (задачи). При однопрограммном режиме в каждый момент времени работает только одно из устройств – процессор или устройство ввода – вывода, а остальные устройства в эти моменты простаивают.

Простои устройства значительны. При быстродействии процессора порядка 50 тысяч операций в секунду простои процессора, наиболее дорогого устройства, могут составить 40….50% и более. С ростом быстродействия процессора простои процессора увеличиваются и при быстродействии порядка миллиона операций в секунду доля простоев, может составить 80..90%, что недопустимо.

Возможны две разновидности однопрограммного режима: однопрограммный режим с непосредственным допуском абонента к машине и однопрограммный режим с последовательным выполнением программ без участия абонентов (режим косвенного доступа).

В первом случае абонент сам работает за пультом ЦВМ (ВС): вводит программу, запускает её в непрерывном или циклическом режиме и наблюдает за ходом решения и выводом результатов. Находясь за пультом машины, абонент имеет её в своём полном распоряжении, он ведет с ней диалог.

Применение однопрограммного режима с непосредственным доступом чрезвычайно невыгодно с точки зрения производительности машины (системы), так как время реакции абонента очень велико по сравнению со временем реакции машины (системы). По мере увеличения быстродействия машин при их совершенствовании разница во времени реакции машины и абонента возрастает, что приводит к уменьшению эффективности работы машины в однопрограммном режиме. На рис. 11.1 показаны временные диаграммы работы ВС в однопрограммном режиме непосредственного доступа при выполнении программ А и В. В этом случае время «непроизводительной» работы процессора (его простои) включает как время работы устройств ввода – вывода, так и время реакции оператора (абонента) t₀.

Рис. 11.1 Временная диаграмма работы ВС в однопрограммном режиме непосредственного доступа.

Во втором случае доступ к машине (системе) осуществляется косвенным образом, посредством операционной системы, осуществляющей переход от задачи к задаче и контроль за её исполнением. При таком методе эксплуатации машины (системы) потери времени значительно сокращаются, и повышается эффективность её использования. Часто рассмотренный режим называют косвенным доступом или последовательной обработки пакетами. Результаты решения абонент получает после реализации всего пакета.

В режиме пакетной обработке в любой текущий момент времени выполняется только одна программа (она находится в оперативной памяти), а остальные задачи пакета находятся в состоянии ожидания во внешней памяти или устройстве ввода. Переход к очередной программе разрешается после завершения текущей программы или в случае её аварийного останова.

Применение режима однопрограммной пакетной обработки позволяет уменьшить время совокупности задач, но время пребывания на обработке каждой пакетной задачи увеличивается. Это недопустимо в отдельных случаях, так как потери, вызванные простоем абонентов в ожидании результатов обработки, иногда могут быть больше, чем экономия средств, достигаемая за счет увеличения производительности системы. Устранить недостатки, свойственные однопрограммному режиму, можно путем организации многопрограммного режима работы ВС.

Многопрограммный режим работы. Это такой способ организации решения задач, при котором несколько программ находятся в оперативной памяти и выполнение одной из них может быть прервано для перехода к выполнению другой программы с последующим возвратом к прерванной программе. При этом одновременно выполняется несколько программ.

Количество программ, обрабатываемых одновременно в многопрограммном режиме, называется коэффициентом мультипрограммирования. С увеличением коэффициента мультипрограммирования увеличивается вероятность того, что в любой момент времени для каждого устройства ВС найдётся работа и, следовательно, уменьшается величина простоя устройств. Современные ВС имеют коэффициент мультипрограммирования, равный 8…15.

В случае многопрограммной работы, как в случае однопрограммной, процессор ВС в каждый момент времени выполняет команды какой - либо одной программы в порядке, предусмотренном этой программой. Остальные, «одновременно» выполняемые с текущей, программы находятся в оперативной памяти в состоянии готовности или ожидания завершения какого – либо события (например, завершения ввода – вывода очередной порции данных). Одновременность обработки (кажущееся совмещение) заключается в том, что после выполнения части одной программы процессор. если это необходимо. может быть переключен на выполнение другой программы при сохранении возможности вернуться к незаконченной программе и продолжать её решение. Попеременное выполнение программ короткими отрезками времени создаёт у абонента впечатление одновременности.

Режим многопрограммной работы ВС характеризуется также широким использованием параллельной работы различных устройств системы (истинное совмещение). Примером такого совмещения является параллельная работа процессора, осуществляющего счет по одной программе, и внешних устройств, осуществляющих выполнение операций ввода – вывода других программ.

Для обеспечения многопрограммного режима необходимо, чтобы ВС обладала следующими средствами и возможностями :

1. емкость памяти должна быть достаточна для размещения информации, относящейся к нескольким задачам, которые должны обрабатываться в многопрограммном режиме;

2. в ВС должна быть обеспечена возможность параллельной работы процессора и внешних устройств;

3. ВС должна иметь развитую систему прерывания, посредством которой процессор информируется о моментах окончания операций в других устройствах ВС;

4. ВС должна иметь средства защиты памяти, которые исключают возможность обращения программы (при неправильном её выполнении) к областям оперативной памяти, принадлежащим другим программам;

5. ВС должна быть оснащена средствами, обеспечивающими управление памяти между различными программами абонентов.

Управление вычислительным процессом, распределение ресурсов ВС между отдельными программами, связь между отдельными программами абонентов и другое осуществляются комплексом управляющих программ, образующих операционную систему. В многопрограммных ВС используется сочетание программных и аппаратурных средств управления вычислительным процессом, что даёт возможность организовать несколько режимов работы ВС.

В настоящее время принято различать следующие формы многопрограммной работы ВС: классическое мультипрограммирование, параллельную обработку и разделение времени, не являющиеся взаимоисключающими.

Классическое мультипрограммирование. Этот режим часто в литературе называется просто мультипрограммированием. Он характеризуется тем,