Конкуренция процессов и этапы формирования управляющего алгоритма

В процессе выполнения управляющий процесс использует программно-аппаратурные ресурсы УА. Так, для того чтобы в электронной управляющей машине ЭУМ или в ЭВМ выполнялась некоторая программа, должен использоваться процессор, заниматься один или несколько блоков оперативного запоминающего устройства. Возможно использование также и других ресурсов ЭУМ или ЭВМ.

В том случае, когда в машине используется многопрограммный режим работы, то один и тот же процессор, блок памяти или канал ввода-вывода может затребоваться различными программами. Поэтому возникает их конкуренция при занятии того или иного ресурса, в частности процессора.

При наличии нескольких процессоров конкуренция параллельно выполняемых в них программ (процессов) может возникнуть при занятии одного и того же блока ОЗУ. Конкуренция процессов может возникнуть и при управлении подачей деталей на одно и то же рабочее место, где производится их сборка, с r транспортеров от r рабочих мест, где параллельно под управлением частных управляющих процессов они изготовлялись.

Таким образом, конкуренция управляющих процессов может возникнуть не только от использования общих ресурсов УА, но и из-за общих ресурсов объекта управления.

Для того чтобы устранить конкуренцию параллельно выполняемых процессов при занятии некоторого общего ресурса, необходимо предусмотреть определенные меры.

Процесс (технологический, управляющий) будем называть правильно построенным, или правильным процессом, если в нем отсутствует конкуренция параллельных частных процессов из-за занятий общих ресурсов.

Легко понять, что если в технологическом и в управляющем процессах нет параллельно выполняемых участков (частных процессов, подпроцессов), то конкуренции частных процессов из-за общих ресурсов не может быть – общие ресурсы используются частными процессами последовательно. Таким образом, если в ОУ выполняется последовательный технологический процесс, т. е. процесс без параллельных участков, или такой параллельный технологический процесс, в котором параллельные участки (подпроцессы) не требуют общих ресурсов ОУ, то, очевидно, любой управляющий процесс для такого технологического процесса свободен от конкуренции из-за общих ресурсов ОУ. Если же в ОУ допускается выполнение параллельного технологического процесса, в котором при выполнении подпроцессов может возникнуть необходимость использования общего ресурса, то даже в последовательном управляющем процессе возможна конкуренция подпроцессов из-за общих ресурсов ОУ. В этом случае требуется перевод технологического процесса в правильный для обеспечения устранения конкуренции подпроцессов в управляющем процессе из-за общих ресурсов ОУ.

Однако не всегда целесообразно при формировании технологического процесса добиваться того, чтобы он был правильным. Может оказаться целесообразным перевод его в правильный осуществлять в процессе разработки управляющего процесса. При этом конкуренция подпропессов технологического процесса и подпроцессов управляющего процесса из-за общих ресурсов ОУ может быть устранена выполнением технологических операций, которые требуют одних и тех же ресурсов ОУ.

Если используется параллельный управляющий процесс, то в нем может быть конкуренция подпроцессов как за счет общих ресурсов ОУ, так и общих ресурсов УА.

Таким образом, в качестве исходных данных при построении правильного (корректного) управляющего процесса, а затем и управляющего алгоритма (алгоритма функционирования УА) служит технологический процесс, Процесс построения управляющего алгоритма на основе технологического процесса из-за сложности может быть представлен в виде двух основных этапов.

На первом этапе формируется управляющий процесс, в котором устраняются все конкуренции из-за общих ресурсов ОУ и УА. При этом на основе параллельного технологического процесса может быть построен как параллельный, так и последовательный управляющий процессы. На втором этапе на основе правильного (корректного) управляющего процесса формируется управляющий алгоритм (алгоритм функционирования УА), который рассматривается в виде условий работы УА и является исходным данным для его синтеза.

Описание и преобразование управляющих процессов