2.3.5 Переключение контекста.

Деятельность мультипрограммной ОС состоит из цепочек операций, выполняемых над различными процессами и сопровождается переключением процессора с одного процесса на другой.

Переключение требует времени. Существенно, чтобы сокращались расходы времени на прерывание контекста. Расширенная модель предполагает организацию под процессор.

3.Планирование процесса.

Планирование процессов нужно, потому что необходимо распределять ресурсы между процессами. В конечном итоге д/б ясно чего мы хотим добится в реализации наших планов.

3.1. Уровни планирования

Ранее говорилось о двух видах планирования:

• Планирование заданий;

• Планирование использования процессора.

Изменяя порядок загрузки заданий с диска, можно повысить эффективность использования ВС. Задача – пропустить максимальное количество программ через ВС. Процедуру выбора очередного задания для загрузки, т.е. порождение нового процесса и назвали планированием заданий. Планирование возникает в мультипрограммных системах (МПС), где в состоянии готовности в очереди могут одновременно находиться несколько процессов. Планирование заданий можно назвать долгосрочным планированием. Это планирование отвечает за порождение новых процессов в системе. Долгосрочное планирование, связанное с вводом/выводом заданий – редкое событие. Поддержание разумной степени мультипрограммирования осуществляют за счет ограничений количества пользователей. Планирование использования процессора – это краткосрочное планирование (переключаться с процесса на процесс при фиксированном количестве процессов в системе можно много раз даже в течение одной секунды). Для краткосрочного увеличения производительности бывает выгодно временно удалить частично выполнившийся процесс из оперативной памяти на диск. Эта выгрузка называется «swapping». Когда и какой из процессов перекачать на диск или вернуть обратно, решается дополнительно промежуточным уровнем планирования процесса – среднесрочный уровень.

3.2 Критерии планирования и требовании к алгоритмам.

Алгоритм определяется тем, чего мы хотим добиться. Цели планирование:

1. Справедливость – гарантия предоставления каждому заданию/процессу времени процессора;

2. Эффективность – постараться занять процессор на 100%;

3. Сокращение полного времени выполнения – обеспечение минимального времени между стартом задачи и изъятия ее;

4. Сокращение времени ожидания – минимизация времени, в течение которого процессы находятся в очереди и ждут запуска на выполнение;

5. Сокращение времени отклика – минимизировать время, которое требуется процессу в интерактивных системах для ответа на запрос пользователя

В независимости от цели планирования желательно, чтобы процессы обладали следующими свойствами:

1. Были предсказуемы, т.е. одно и то же задание должно выполняться примерно за одинаковое время;

2. Алгоритм должен иметь минимальные накладные расходы, т.е. время, затрачиваемое на организацию алгоритма планирования не д/б большим;

3. Равномерно должны загружаться ресурсы ВС, т.е. если есть большое количество задач, то надо подбирать их таким образом, чтобы в ВС находились задачи с разным требованием к ресурсам;

4. Обладать масштабируемостью, т.е. алгоритмы не должны терять работоспособность при увеличении загрузки системы