Стратегії планування процеcу. Основні поняття планування процесів
Планування - забезпечення почергового доступу процесів до одного процесора.
Планувальник - частина операційної системи, що відповідає за це.
Алгоритм планування - використовуваний алгоритм для планування.
Ситуації коли необхідне планування:
1. Коли створюється процес
2. Коли процес завершує роботу
3. Коли процес блокується на операції введення/висновку, семафорі, і т.д.
4. При перериванні введення/висновку.
Алгоритм планування без перемикань (непріоритетний) - не вимагає переривання по апаратному таймеру, процес зупиняється тільки коли блокується або завершує роботу..
Алгоритм планування з перемиканнями (пріоритетний) - вимагає переривання по апаратному таймеру, процес працює тільки відведений період часу, після цього він припиняється по таймеру, щоб передати управління планувальнику.
Необхідність алгоритму планування залежить від завдань, для яких використовуватиметься операційна система.
Основні три системи:
1. Системи пакетної обробки - можуть використовувати непріоритетний і пріоритетний алгоритм (наприклад: для розрахункових програм).
2. Інтерактивні системи - можуть використовувати тільки пріоритетний алгоритм, не можна допустити щоб один процес зайняв надовго процесор (наприклад: сервер загального доступу або персональний комп'ютер).
3. Системи реального часу - можуть використовувати непріоритетний і пріоритетний алгоритм (наприклад: система управління автомобілем).
Завдання алгоритмів планування:
1. Для всіх систем Справедливість - кожному процесу справедливу частку процесорного часу Контроль за виконанням прийнятої політики Баланс - підтримка зайнятості всіх частин системи (наприклад: щоб були зайняті процесор і пристрої введення/висновку)
2. Системи пакетної обробки Пропускна спроможність - кількість завдань в годину Оборотний час - мінімізація часу на очікування обслуговування і обробку завдань. Використання процесу - щоб процесор завжди був зайнятий.
3. Інтерактивні системи Час відгуку - швидка реакція на запити Відповідність - виконання очікувань користувача (наприклад: користувач не готовий до довгого завантаження системи)
4. Системи реального часу Закінчення роботи до терміну - запобігання втраті даних Передбаченість - запобігання деградації якості в мультимедійних системах (наприклад: втрат якості звуку повинно бути менше ніж відео)
Планування в системах пакетної обробки
1 "Перший прийшов - першим обслужений" (FIFO - First In Fist Out)
2 "Найкоротша задача - перша"
3 Найменший час, що залишився, виконання
4 Трирівневе планування
4.3 Планування в інтерактивних системах
Циклічне планування
Пріоритетне планування
Методи розділення процесів на групи
Групи з різним квантом часу
Групи з різним призначенням процесів
Гарантоване планування
Лотерейне планування
Справедливе планування
Планування в системах реального часу Системи реального часу діляться на:
жорсткі (жорсткі терміни для кожного завдання) - управління рухом
гнучкі (порушення тимчасового графіка не бажані, але допустимі) - управління відео і аудіо
Зовнішні події на які система повинна реагувати, діляться:
періодичні - потокове відео і аудіо
неперіодичні (непередбачувані) - сигнал про пожежу
Що б систему реального часу можна було планувати, потрібне щоб виконувалася умова:
m - число періодичних подій
i - номер події
P(i) - період надходження події
T(i) - час, який йде на обробку події
Тобто переобтяжена система реального часу є не планованою