3. Алгоритми в диспетчеризації з витісненням та без.

Диспетчеризація без розподілу процесорного часу (багатозадачність без витіснення) – це такий спосіб диспетчеризації, при якому активний процес виконується до тих пір, поки він по власній ініціативі не передасть управління диспетчеру задач для вибору іншого, готового до виконання процесу. До них відносяться дисципліни: FCFS, SJN, SRT.

Диспетчеризація з розподілом процесорного часу (багатозадачність з витісненням) – це такий спосіб, де рішення про перемикання з однієї задачі на іншу приймається диспетчером задач, а не власною активною задачею. При багатозадачності з витісненням алгоритм диспетчеризації повністю реалізований засобами ОС і тому розробник програмного забезпечення може не турбуватися, як його задача буде виконуватись паралельно з іншими. До таких дисциплін відносяться RR та інші, реалізовані на її основі.

4. Способи забезпечення гарантованого обслуговування процесів.

Основною із задач є забезпечення певних гарантій обслуговування. Наприклад, деякі дисципліни при використанні абсолютних пріоритетів, задачі з низьким пріоритетом не можуть довгий час бути виконувані. Тому виставляються більш жорсткі вимоги до системи. Наприклад, гарантоване завершення до певного моменту часу.

Таке планування з урахуванням жорстких обмежень легше реалізувати, організовуючи чергу процесів або в порядку збільшення часових обмежень, або за допомогою квантів часу.

Гарантоване обслуговування може бути досягнуто трьома способами:

1. виділяти мінімальну частину процесорного часу деякому класу процесів, у випадку, коли хоча б один з них готовий до виконання;

2. виділяти мінімальну долю процесорного часу певному конкретному процесу якщо він готовий до виконання;

3. виділяти стільки часу певному процесу, щоб він міг виконати своє обчислення в певний термін.

5. Критерії порівняння алгоритмів диспетчеризації.

Існують такі критерії порівняння алгоритмів диспетчеризації:

1. використання (завантаження) ЦП – для більшості ПК середня завантаженість процесора не перевищує 3%, однак в моменти складних обчислень завантаженість процесора може досягати 100%. В системах, де ПК виконує багато роботи (сервер), завантаженість – 15-40%, може доходити до 100% при повному завантаженні;

2. пропускна здатність процесора – це кількість процесів, яка виконується процесором за одиницю часу;

3. час обороту – інтервал часу від моменту появи процесу у вхідній черзі до моменту завершення процесу. Цей час обороту включає в себе час очікування у вхідній черзі, час очікування у черзі готовності, час готовності у чергах до периферійних пристроїв, час виконання на процесорі та час вводу/виводу;

4. час очікування – це сумарний час знаходження процесу в черзі очікування готових процесів;

5. час відповіді – це час від моменту поступлення процесу на вхідну чергу до моменту першого звернення процесу на ввід/вивід даних.

6. Вплив планування на ефективність обчислювальних систем.

Основними причинами, які знижують продуктивність обчислювальної системи при виконанні багатьох процесів є накладні витрати на перемикання процесора (визначається не тільки часом перемикання між задачами, але й часом зчитування/запису сторінок віртуальної пам’яті) і накладними витратами, які існують в момент перемикання на інший процес в той час, коли він виконує критичну секцію коду (наприклад, запис компакт диску).

В загальному випадку використовують наступні методи підвищення продуктивності системи:

1. сумісне планування, при якому всі потоки однієї задачі одночасно вибираються для виконання процесором (у випадку наявності мультипроцесорної системи) і одночасно знімається з виконання. В цьому випадку зменшується час перемикання між задачами.

2. таке планування, при якому задачі, які знаходяться в критичній області не перериваються, а закінчують виконання критичної секції. Задачі, які чекають на виконання критичної секції коду не виконують її поки не завершиться переривання.