Динамического равновесия

В последующих параграфах описываются различные типы ЗУ с адресной организацией. В гл. 8 рассмотрено использование стековой памяти при выполнении безадресных команд и прерываний, а в гл. 14 — ассоциативной памяти в аппаратуре динамического распределения ОП.

При подготовке программ используются условные адреса. Позднее в процессе выполнения программы операционная система выделяет активным частям программы место в памяти, и условные адреса переводятся в исполнительные. Эта процедура получила название динамического распределения памяти.

Осуществление динамического распределения чисто программным путем привело бы к значительным потерям машинного времени. Целесообразнее пользоваться для этой цели аппаратурными средствами.

Один из способов динамического распределения памяти основан на использовании базовых регистров. Операционная система каждой пользовательской программе ставит в соответствие свой базовый ад Базовые адреса обрабатываемых программ находятся в общих регистрах. При выполнении программы реальный или физический адрес образуется суммированием базового и относительного адресов. При динамическом распределении памяти с помощью базовых регистров программа (или, по крайней мере, та часть ее, адрес которой преобразуется с помощью одного и того же базового адреса) должна располагаться в последовательных ячейках и вводиться в ОП целиком, хотя в ближайшем цикле активности может потребоваться лишь небольшой фрагмент программы.

При рассматриваемом способе динамического распределения памяти свободная память может состоять из несвязанных областей (фрагментация памяти) и для ввода нужной программы может понадобиться сдвиг содержимого памяти. На 14.7, а показано распределение памяти между программами А, В, С, D, из которых две (А и D) являются в данный момент наименее активными и следовательно, могут рассматриваться как кандидаты на удаление во внешнюю память. Если вновь вводимая программа Е ( 14.7, б) больше любой из программ Л и О, то для ее размещения в памяти необходимо, как показано на 14.7, в, сдвигать программы В и С. Это перемещение связано с потерей времени. Более того, в ряде систем подобное перемещение требует выполнения заново операции редактирования связей в программе и новой загрузки программы.

Одной из важнейших особенностей МПС «Эльбрус» является приближение уровня машинного языка (системы команд) к уровню алгоритмического языка высокого уровня, в результате чего значительно повышается скорость трансляции программ, а следовательно, и производительность системы, облегчается труд программиста. К особенностям системы также относится 'ш'и'р'Ькое использование стеков, в том числе для реализации языка безадресных команд, соответствующего польской инверсной записи (см. § 9.6), повышения производительности системы, динамического распределения ресурсов (в первую очередь памя-

В третьем варианте динамического распределения ( 4.14,г) используется совокупность (пул) блоков, емкость каждого из которых меньше длины большинства сообщений. Блок закрепляется за входящим каналом перед началом приема сообщения. Как только блок заполнится, к нему подключается следующий блок, выбираемый из пула. При передаче считывание из блоков производится в обратном порядке, и освободившийся блок возвращается в общий пул.

В [37] показано, что применение третьего варианта всегда выгодно (т. е. N3/N\(2)<. 1), если число блоков, на которые разбивается сообщение, не менее четырех. При меньшем числе блоков и определенных длинах сообщений может оказаться, что первый или второй вариант требует меньший объем памяти. Этот факт весьма важен, поскольку проектировщик может, меняя длину сообщения, выбрать такой метод динамического распределения памяти, который обеспечит значительный экономический эффект.

Программирование целевых программ возможно только в условных адресах, позднее в процессе выполнения программы супервизор будет присваивать фактически используемым частям программы место в памяти и переводить условные адреса в истинные. Эта процедура получила название динамического распределения памяти.

Осуществление динамического распределения чисто программным путем привело бы к значительным потерям машинного времени, так как каждое обращение целевой программы к памяти требовало бы выполнения группы команд супервизора. Целесообразнее использовать для этой цели аппаратуру. Один из способов (относительная адресация) состоит в том, что каждой целевой

программе ставится в соответствие свое базовое число (базовый адрес), устанавливаемэе супервизором. При всех обращениях к памяти за командами либо данными базовое число прибавляется к условному адресу, определенному целевой программой, образуя истинный адрес памяти. Таким образом, если программа составлена в условных адресах от 0 до 1 000, то, установив базовое число равным а, мы, не перерабатывая программу, можем поместить ее и заставить работать в области памяти с адресами от а до а+1 000. В аппаратуру машины требуется ввести базовый регистр и суммирующие схемы, осуществляющие данную операцию. Работа супервизора заключается в нахождении места и памяти для целевой программы и установке соответствующего ей числа в базовый регистр— эти операции должны производиться не при каждом обращении целевой программы в память, а только при переключении активности программ. Разработаны и другие более гибкие методы динамического распределения памяти, в частности один из них — страничная организация памяти, будет рассмотрен отдельно (§П-4).

При равенстве вращающего момента двигателя и момента статического сопротивления, возможно состояние динамического равновесия: частота вращения электропривода не изменяется. При нарушении равновесия между моментами двигателя и сопротивления частота вращения двигателя начинает изменяться. Если Af;in>Mc, привод ускоряет свое движение, если МДП<МС — замедляет. В соответствии с уравнением (3.1) динамический момент определяется разностью между моментами двигателя и сопротивления. Положительному динамическому моменту соответствуют ускорение электропривода и возрастание кинетической энергии; отрицательному — замедление привода и убывание кинетической энергии.

При равенстве вращающего момента двигателя и момента статического сопротивления возможно состояние динамического равновесия: частота вращения электропривода не изменяется. При нарушении равновесия между моментами двигателя и сопротивления частота вращения двигателя начинает изменяться. Если МдВ>МСт, привод ускоряет свое движение, если MHB
Рассмотрим различные соотношения между термодинамической работой выхода металла и полупроводника. При WM > Wa ( 1.5, а) объемный электрический заряд, возникший при контакте металла с полупроводником, вызывает искривление энергетических зон в слое полупроводника. В этом слое концентрация электронов низкая, поэтому слой полупроводника, примыкающий к контакту, является обедненным основными носителями. После контакта металла и полупроводника их уровни Ферми выравниваются и в состоянии динамического равновесия уровень Ферми для металла и полупроводника будет общим. При этом в зоне контакта образуется постоянный потенциальный барьер, величина которого равна разности термодинамических работ выхода металла и полупроводника.

В результате процесса диффузии на р — «-переходе возникает состояние динамического равновесия и появляется контактная разность, потенциалов Дср0, которая создает потенциальный барьер ( 3.6, б). Это равновесие называется динамическим, потому что диффузионные токи при появлении контактной разности потенциалов не исчезают, а лишь компенсируются дрейфовыми токами. При

Условие динамического равновесия составляющих плотности токов в р — «-переходе можно выразить в виде

жания, в свою очередь, сильно зависит сопротивление элемента. Таким образом, включая гигромистор в соответствующую электрическую цепь (обычно переменного тока), удается измерять влажность воздуха или же использовать гигромистор в качестве датчика влажности в системах автоматического регулирования влажности. Гигромисторы могут выполняться из пористой керамики, пропитываемой хлористым литием или для повышенных температур и влажности — бихроматом калия. Существуют также конструкции измерителей для датчиков влажности, представляющие собой термометр, головка которого обертывается фитилем, пропитанным раствором хлористого лития; у фитиля два электрода, к которым подводится переменное напряжение. Ток, проходящий через фитиль, зависит от его сопротивления, которое, в свою очередь, зависит от влагосодержания. При прохождении тока фитиль разогревается до установления динамического равновесия между испарением и поглощением воды. Равновесная температура фитиля определяет собой абсолютную влажность окружающего воздуха.

Как и при растворении твердых тел, при диссоциации проходит обратный процесс — воссоединение свободных ионов и формирование нейтральной молекулы. Это приводит к тому, что одна часть молекул диссоциирована, а другая — нет. В какой-то момент времени количество недиссоциированных молекул и ионов остается постоянным и устанавливается состояние динамического равновесия.

напряжение, внутреннее сопротивление терморезистора уменьшается, глубина отрицательной обратной связи увеличивается и /С0 начинает уменьшаться, пока система не придет в состояние динамического равновесия, что наблюдается при К0 = 3.

Человек (находится в состоянии динамического равновесия с окружающей его экологической средой. Постоянно вносимые им 'изменения в окружающую среду изменяют формы жизни всех организмов, в том числе и человека, т. е. искусственные изменения в окружающей среде и биосфере не могут быть бесконтрольными. В животном мире равновесие определяется стихийными силами. Человек способен обеспечить равновесие в результате предварительных рациональных суждений.

Поскольку нагрузка системы все время изменяется, это равенство нагрузок может постоянно нарушаться. Если изменения нагрузки находятся в допустимых для данной энергосистемы пределах, то благодаря автоматическому выпуску энергоносителя (пара, в-оды и др.) в турбины это равенство нагрузок немедленно восстановится и система придет в состояние динамического равновесия. Если же нагрузка потребителей превысит допустимую нагрузку для турбин системы, то произойдет длительное нарушение равенства нагрузок. В этом случае обороты турбин, а следовательно, и частота вращения системы начнут снижаться; это может нарушить нормальную работу механизмов собственных нужд электростанций, привести к недопустимой перегрузке генераторов станций и нарушить устойчивость работы потребителей (см. § 3.6). Поэтому особое значение для надежного электроснабжения потребителей имеет наличие достаточных резервов мощности в энергетической системе. Для этого необходимо, чтобы суммарная установленная

называемый скольжением. Для получения вращающего момента величина скольжения должна быть больше нуля (обычно 50 = = 0,02...0,04). В установившемся режиме асинхронный двигатель находится в состоянии динамического равновесия, когда вращающий и тормозной моменты из-за трения уравновешивают друг друга.