48. Рівні планування процесів

Процеси отримують можливість виконувати конкретну роботу, коли в їх розпорядження надаються фізичні процесори. Розподіл процесорів по процесам – це складна задача, яку вирішують операційні системи. Визначення того, коли слід виділяти процесори і яким саме процесам - називається плануванням.

Планування на верхньому рівні або планування завдань. Засоби цього рівня визначають, яким завданням буде дозволено активно конкурувати за захоплення ресурсів системи. Цей вид планування іноді називають також плануванням допуску, оскільки на цьому рівні визначається, які завдання будуть допущені в систему.

Планування на проміжному рівні. Засоби цього рівня визначають, яким процесам буде дозволено змагатись за захоплення ЦП. Планувальник проміжного рівня оперативно реагує на біжучі зміни системного навантаження, короткочасно припиняючи і знову активізуючи процеси, що забезпечує рівномірну роботу системи й допомагає досягненню певних глобальних цільових характеристик швидкості. Таким чином, планувальник проміжного рівня виконує функції буферу між засобами допуску завдань в систему та засобами надання ЦП для виконання цих завдань.

Планування на нижньому рівні. Засоби цього рівня визначають, якому з процесів, що готові до виконання, буде надаватись ЦП, який звільнився. Вони (ці засоби) фактично надають ЦП такому процесу (тобто виконують диспетчерські функції). Планування на нижньому рівні виконується так званим диспетчером, який працює з великою частотою й тому завжди повинен розташовуватись в основній пам’яті.

Планування повинно:

1) бути справедливим, тобто однаково відноситись до всіх процесів.

2) забезпечувати максимальну пропускну здатність системи.

3) забезпечувати максимальній кількості користувачів допустимий час відповіді.

4) забезпечувати передбачуваність, мінімальні накладні витрати, збалансоване використання ресурсів.

5) виключати нескінчене відкладання процесів;

6) враховувати пріоритети;

7) і т.д.

Багато з цих вимог вступають в протиріччя одне до одного, що робить планування вельми складною проблемою.

49. Задачі, що вирішуються на кожному з рівнів планування процесів.

1) Вибір моменту часу для заміни процесу, що виконується.

2) Вибір процесу на виконання з черги готових процесів.

3) Переключення контекстів „старих” і „нових” процесів.

та розв’язуються програмними засобами, а в значній мірі апаратно.

50. Основні вимоги до планування процесов.

Можливість паралельного виконання потоків залежить від кількості доступних процесорів. Якщо процесор один, паралельне виконання неможливе принципово (у кожен момент часу може виконуватися тільки один потік). Якщо кількість процесорів N>1, паралельне виконання може бути реалізоване тільки для N по токів (по одному потокові на процесор).

Якщо потоків у системі більше, ніж доступних процесорів, ОС повинна розв'язувати задачу планування (scheduling). Головна мета планування для однопроцесорної системи полягає у такій організації виконання кількох потоків на одному процесорі, за якої у користувача системи виникало б враження, що вони викону ються одночасно.

Це означення може бути розширене на багатопроцесорні системи у разі виникнення задачі планування, коли кількість потоків перевищує кількість доступ них процесорів.