ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В РЕЖИМЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ

— организация вычислительного процесса на цифровой вычислительной машине и вычислительных системах (системах разделения времени), при которой некоторое количество пользователей имеют постоянный и практически одновременный доступ к ЦВМ или вычислительной системе. Как правило, пользователи находятся на значительном расстоянии от ЦВМ и обмен информацией между ними происходит по спец. или обычным каналам связи. О. и. в р. р. в. организуется с помощью управляющих программ, входящих в состав операционной системы. В периоды между обращениями пользователей к системе разделения времени информационные массивы пользователей хранятся во внешней памяти и любая часть массивов может быть вызвана в любое время для обработки.

Реализация О. и. в р. р. в. явилась значительным шагом вперед в развитии вычислительной техники, т. к. позволила в некотором смысле приблизить вычислительные средства к рабочему месту ученого или инженера — пользователей ЦВМ. О. и. в р. р. в. является осн. формой организации процесса обработки данных в автоматизированных системах управления.

Осн. принцип, позволяющий организовать практически одновременное обслуживание системой многих пользователей, заключается в том, что ввиду высокого быстродействия центр. процессора время его делится между пользователями соответственно выбранной дисциплине обслуживания, поэтому у каждого из пользователей создается впечатление единоличного контакта с ЦВМ. Аналогично делится время и на других устройствах ЦВМ.

Простейшей дисциплиной обслуживания задач на устройствах ЦВМ, работающей в режиме разделения времени, является циклическая дисциплина, при которой для обслуживания каждой из задач (заявок) периодически выделяется квант времени . Если в течение этого времени обслуживание задачи на данном тех. устройстве полностью завершено, то задача поступает для дальнейшей обработки на других устройствах или (если задача полностью решена) результат ее решения выдается потребителю. Если же за время обслуживание задачи не закончено, то она вновь возвращается в очередь заявок, которые ожидают обслуживания. В зависимости от того, как формируется очередь из потока новых и отложенных заявок, можно выделить две частных разновидности (модели) этой дисциплины обслуживания: модель А, при которой через каждый временной интервал в очередь сначала ставятся иедообслуженные заявки, а затем к ним добавляются новые заявки, которые поступили за время на вход системы; модель Б, при которой сначала в очередь ставятся новые заявки, поступившие за время затем заявки, которые требуют дообслуживания.

Анализ этих разновидностей циклической дисциплины можно провести аналитически, предполагая, что на входе системы имеется стационарный поток со средней плотностью X заявок в единицу времени и что длина заявки, т. е. количество проходов задачи через блок при величине кванта распределена как . Здесь вероятность того, что время обслуживания заявки равно можно трактовать как вероятность того, что заявка остается в системе обслуживания после первого выделенного ей кванта.

Для модели А математическое ожидание длины очереди а матем. ожидание времени пребывания в системе за явок

где

Для модели Б соответственно

и

Для систем, которые работают в соответствии с моделями А и Б короткие заявки в среднем обслуживаются быстрее, чем в системе с естественной очередью: «первый пришел — первый обслуживается до конца», а большие заявки обслуживаются медленнее. На практике реализуют значительно более сложные дисциплины обслуживания, анализ которых, как правило, проводится с помощью дискретного моделирования на ЦВМ. О. и. в р. р. в. является одной из наиболее перспективных форм организации вычисл. процесса на ЦВМ. См. также Вычислительных работ методы организации.

Лит.: Coffman E.G. Studying multiprogramming systems. «Datamation», 1967, v. 13, № 6.

Д. А. Поспелов.