2. Основные понятия планирования процессов

2.1. Ситуации, при которых необходимо планирование процессов.

1. Создание процесса;

2. завершение работы процесса;

3. блокировка процесса (на операции ввода/вывода, семафоре, и т. д.);

4. прерывание ввода/вывода.

2.2. Основные системы планирования процессов.

2.2.1. Системы пакетной обработки – это системы, которые могут использовать неприоритетные и приоритетные алгоритмы планирования процессов (например, для расчетных программ).

Задачи алгоритмов планирования процессов для таких систем заключаются в следующем:

• должна быть максимальная пропускная способность, т. е. количество задач в единицу времени;

• должно быть минимальным оборотное время, т. е. минимальное время на ожидание обслуживания и обработку задач;

• должно быть максимальное использование процессора, т. е. необходимое условие состоит в постоянной занятости процессора.

2.2.2. Интерактивные системы (системы разделения времени) – это системы, использующие только приоритетные алгоритмы планирования процессов; в них не допускается, чтобы один процесс надолго занимал процессор (например, сервер общего доступа или персональный компьютер).

Задачи алгоритмов планирования процессов для этих систем заключаются в следующем:

• должно быть минимальным время отклика, т .е. должна быть быстрая реакция на запросы;

• должна присутствовать соразмерность, т. е. необходимость реализации ожиданий пользователя, который не должен тратить время, например, на ожидание загрузки системы.

2.2.3. Системы реального времени – это системы, которые могут использовать неприоритетные и приоритетные алгоритмы планирования процессов (например, система управления автомобилем).

Задачи алгоритмов планирования процессов для данных систем состоят в следующем:

• необходима организация окончания работы к назначенному сроку и предотвращение потери данных;

• должна присутствовать предсказуемость, т. е. предотвращение каких-либо сбоев системы.

2.2.4. Задачи алгоритмов планирования для всех систем планирования процессов следующие:

• справедливость, т. е. каждому процессу необходимо выделить справедливую долю процессорного времени;

• контроль над выполнением принятого способа планирования процессов;

• баланс, т. е. поддержка занятости всех частей компьютерной системы (например, чтобы были заняты процессор и устройства ввода/вывода)

3. Планирование процессов в системах пакетной обработки

3.1. Принцип планирования процессов Первый пришел – первым обслужен (fifo - First In Fist Out).

В случае принципа планирования FIFO процессы ставятся в очередь по мере их поступления.

Преимуществами этого принципа являются простота и справедливость (как в очереди покупателей: кто последний пришел – тот оказался в конце очереди).

Недостаток заключается в том, что процесс, ограниченный возможностями процессора, может затормозить более быстрые процессы, ограниченные устройствами ввода/вывода.

3.2. Принцип планирования процессов Кратчайшая задача – первая.

Этот принцип заключается в том, что сначала выполняются задачи, занимающие более короткое время на их выполнение.

Например, при следующей очереди процессов, занимающих соответствующее время

сначала выполнятся задачи, время выполнения которых 2 минуты, потом – за 4, потом – за 6.

Преимуществами данного принципа являются:

• уменьшение оборотного времени (времени на ожидание и обработку);

• справедливость (как в очереди покупателей: кто – без сдачи – тот проходит вперед).

Недостаток заключается в том, что более длительный процесс, занявший процессор, не позволит выполниться вновь поступившим кратковременным процессам.