Ход работы. Для выполнения лабораторной работы использовалась системная утилита taskmgr.exe, которая позволяет получить расширенную информацию по исполняемым в текущий

Для выполнения лабораторной работы использовалась системная утилита taskmgr.exe, которая позволяет получить расширенную информацию по исполняемым в текущий момент задачам, процессам, включая системные, по использованию основных ресурсов компьютера – процессора и оперативной памяти. Анализ выполнения отдельных приложений в системе выполнялся на основе полученной от приложения taskmgr.exe информации о загрузке процессора в виде графиков и численной информации.

На вкладке «Быстродействие» диспетчера задач отображается четыре графика, показывающих использование компьютером системных ресурсов. Два графика вверху показывают загруженность ЦП как в текущий момент, так и за несколько последних минут. Высокое процентное значение показывает, что программы или процессы используют большой объем ресурсов процессора, что может замедлить работу компьютера.

Два графика внизу показывают объем используемого ОЗУ, или физической памяти, в мегабайтах (МБ) как в текущий момент, так и за несколько последних минут. Процентное значение используемой памяти перечислено в нижней части окна диспетчера задач.

Чтобы посмотреть использование памяти отдельными процессами на компьютере, щелкните вкладку «Процессы». Столбец «Память» выделен по умолчанию. Данный параметр показывает конкретный объем используемой процессом памяти, который данный процесс не может использовать совместно с другими процессами.

Файлы операционной системы хранятся во внешней, долговременной памяти (на жестком, гибком или лазерном диске). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить в оперативную память. После включения компьютера производится загрузка операционной системы с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в соответствии с программой загрузки. Однако для того чтобы компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта программа должна уже находиться в оперативной памяти. Разрешение этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной загрузке операционной системы.

Описанный процесс наблюдается на рисунке ниже.

Рисунок 1 – График загрузки системы

В состав компьютера входит энергонезависимое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы – это BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода). После включения питания компьютера процессор начинает выполнение программы самотестирования компьютера POST (Power-ON Self Test). Производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера. В процессе тестирования сначала могут выдаваться диагностические сообщения в виде различных последовательностей коротких и длинных звуковых сигналов (например, 1 длинный и 3 коротких – не подключен монитор, 5 коротких – ошибка процессора и так далее). После успешной инициализации видеокарты краткие диагностические сообщения выводятся на экран монитора.

После проведения самотестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Происходит поочередное обращение к имеющимся в компьютере дискам (гибким, жестким, CD-ROM) и поиск на определенном месте (в первом, так называемом загрузочном секторе диска) наличия специальной программы Master Boot (программы-загрузчика операционной системы).

Если диск системный и программа-загрузчик оказывается на месте, то она загружается в оперативную память и ей передается управление работой компьютера. Программа ищет файлы операционной системы на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве программных модулей.

Рисунок 2 – Схема загрузки ОС

Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение "Non system disk", и компьютер "зависает", то есть загрузка операционной системы прекращается и компьютер остается неработоспособным.

После окончания загрузки операционной системы мы видим привычный для всех экран, с которого начинается дальнейшая работа с прикладными программами.

На рисунке 3 перечислены процессы, загружаемые операционной системой после запуска.

Рисунок 3 – Вкладка «Процессы»

На рисунке 4 представлен график, по которому можно определить влияние на загрузку системы запуска текстового редактора MS Word. В момент запуска приложения загрузка ЦП достигает практически 100 %. Также увеличивается использование оперативной памяти за счет загрузки различных модулей MS Word.

Рисунок 4 – График загрузки системы при запуске приложения MS Word

На рисунке 5 представлен график влияния на загрузку системы запуска табличного процессора MS Excel. В момент запуска приложения уровень загрузки ЦП ниже уровня загрузки ЦП при запуске MS Word и достигает порядка 80 %.

Рисунок 5 – График загрузки системы при запуске приложения MS Excel

На рисунке 6 представлен график влияния на загрузку системы запуска браузера Internet Explorer. В момент запуска приложения уровень загрузки ЦП достигает практически 100 %. Также наблюдается увеличение уровня использования оперативной памяти.

Рисунок 6 – График загрузки системы при запуске приложения

Internet Explorer

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы были изучены и практически освоены функциональные возможности ОС Windows XP по управлению прикладными и системными программами и оперативной памятью компьютеров, работающих под ее управлением.

Одной из важных задач операционной системы является управление имею­щимися в ее распоряжении ресурсами, а также их распределение между разными активными процессами. При разработке стратегии распределения ресурсов необходимо при­нимать во внимание следующие факторы.

- Обычно нужно, чтобы всем процессам, претендую­щим на какой-то определенный ресурс, предоставлялся к нему одинаковый доступ. В особенности это касается заданий, принадлежащих к одному и тому же классу, т.е. заданий с аналогичными требованиями к ресурсам.

- С другой стороны, может понадобиться, чтобы операционная система по-разному относилась к заданиям различного клас­са, имеющим различные запросы. Нужно попытаться сделать так, чтобы операционная система выполняла распределение ресурсов в соответствии с целым набором требований. Операционная система должна действовать в зависимости от обстоятельств. Например, если какой-то процесс ожидает доступа к устройству ввода-вывода, операционная система может спланиро­вать выполнение этого процесса так, чтобы как можно скорее освободить устройство для дальнейшего использования другими процессами.

- Операционная система должна повышать пропускную спо­собность системы, сводить к минимуму время ее отклика и, если она рабо­тает в системе разделения времени, обслуживать максимально возможное количество пользователей.
Легко заметить, что в общем случае, перечисленные требования противоречат друг другу. Проблемой в разработке операционных систем является поиск нужного соотношения в каждой конкретной ситуации.