4.6.6.2. Пріоритети процесів

У більшості версій UNIX використовуються рівні пріоритету від 0 до 127. Будемо для визначеності вважати, що 0 відповідає вищому пріоритету, хоча в деяких версіях справа йде навпаки.

Весь діапазон пріоритетів розділяється на верхню частину (пріоритети режиму ядра) і нижню частину (пріоритети режиму задачі). Цей поділ показано на рис. 4-3.

Рис. 1‑18

Поточний (динамічний) пріоритет процесу, працюючого в режимі завдання, визначається сумою трьох доданків: базового значення, відносного пріоритету даного процесу і «штрафу» за інтенсивне використання процесорного часу.

Базове значення пріоритету - це те значення, яке система за замовчуванням присвоює новому процесу при його створенні. У багатьох версіях UNIX базове значення дорівнює вищому пріоритету задачі + 20.

Відносний пріоритет, який чомусь називається в UNIX «nice number» [11], присвоюється процесу при його створенні. За замовчуванням система встановлює для процесу нульове значення

відносного пріоритету. Звичайний користувач може тільки збільшити це значення (тобто понизити пріоритет процесу), а привілейований користувач може і зменшити аж до вищого пріоритету завдання (для найпріоритетніших процесів). При створенні нового процесу він успадковує відносний пріоритет батька.

Штраф за використання процесорного часу збільшується для працюючого процесу з кожним перериванням від таймера. Внаслідок цього, високопріоритетних процес не зможе монополізувати використання процесора і час від часу повинен буде поступатися квант часу низькопріоритетним процесам. Однак система «не злопам'ятна»: через кожну секунду відбувається зменшення накопичених процесами штрафів наполовину. Таким чином, процес, відлучений від процесора, через деякий час відновить свій вихідний пріоритет.

Для виконання завжди вибирається активна задача з найвищим пріоритетом, а якщо таких декілька, то вони отримують кванти часу в порядку кругової черзі.

Зовсім інший зміст мають пріоритети ядра. Як нам відомо, процеси, що працюють в режимі ядра, не можуть бути витіснені, а тому пріоритети не мають для них ніякого значення. Пріоритети ядра встановлюються тільки для сплячих процесів і залежать тільки від причини сну.

У деяких випадках один і той же подія призводить до пробудження відразу декількох процесів. У цьому випадку першим починає працювати той, чий пріоритет ядра вище. Розподіл пріоритетів ядра продумано таким чином, щоб першими завершувалися ті системні виклики, які найбільшою мірою блокують використання дефіцитних ресурсів.

Діапазон пріоритетів ядра розділений на дві частини залежно від того, як реагують сплячі процеси на отримання сигналу. У стані «високопріоритетних» сну, звичайно пов'язаного з виконанням дискових операцій, процес ігнорує надходять сигнали, оскільки їх обробка могла б затримати реакцію на очікуване важлива подія. Якщо ж процес «спить з низьким пріоритетом», чекаючи події нетермінового і, можливо, нескоро (наприклад, натискання клавіші користувачем), то він може прокинутися при отриманні сигналу і обробити цей сигнал.