22. Алгоритмы планирования задач: кооперативная многозадачность, приоритетная многозадачность.

Кооперативная – задача, получившая управление, выполняется до тех пор, пока сама не передаст управление другой задаче.

Приоритетная – высокоприоритетная задача, как только она становится нужна, немедленно вытесняет, прерывает низкоприоритетную задачу.

23. Алгоритмы планирования периодических задач.

Система является планируемой, если выполняется условие:

m – количество периодических событий, поступивших в систему;

i – событие, поступившее с периодом P_i;

C_i – время обработки задачи.

RMS

Приоритет назначается по принципу: Чем меньше период и задача по времени, тем больше ее приоритет.

Чем реже вызывается задача, тем выше ее приоритет. Он обратно пропорционален периоду задачи и прямо пропорционален частоте возникновения задачи.

Во время работы планировщик всегда запускает готовую задачу с наивысшим приоритетом, прерывая при этом задачу с наименьшим приоритетом.

Пример: Пусть выполняется 3 периодических процесса: А, В, С.

А: P_i = 30мс, C_i = 10мс, приоритет 33 (1000/30)

В: P_i = 40мс, C_i = 15мс, приоритет 25 (1000/40)

С: P_i = 50мс, C_i = 5мс, приоритет 20 (1000/50)

Такая система подвергается планированию, т.к. примерно = 0,8 (т.е. <1)

Данный алгоритм используется при не слишком большой загруженности процессора. Каждый периодический процесс должен быть завершен за время его периода. Ни одна задача не должна зависеть от другой задачи. Прерывание происходит мгновенно.

EDF

Чем меньше срок выполнения, тем выше приоритет.

Каждый раз, когда процессору требуется время, он объявляет о своем присутствии. Алгоритм запускает полную первую задачу в списке, т.е. ту, которая …??????

Когда новая задача переходит в состояние готовности, система сравнивает ее срок выполнения со сроком выполнения предыдущих задач. Если новая задача более быстра, то текущая задача прерывается.

LSTF

Приоритет назначается по принципу: чем меньше время связывания задачи, тем выше ее приоритет.

Время связывания задачи – разница между крайним критическим сроком и временем исполнения.

24. Алгоритмы планирования спорадических и апериодических задач.

Существует 5 алгоритмов планирования спорадических задач:

1) Планирование спорадической задачи как фоновой задачи

а). Выделяется отдельная фоновая задача, которая отвечает за выполнение всех спорадических запросов, таким образом, все спорадические и апериодические задачи исполняются тогда, когда не исполняются периодические задачи.

б). Планирование спорадической задачи как фоновой без создания дополнительного процесса.

Отличие: в (а) выделяют фиксированное время, а не любое свободное; в (б) задача будет иметь приоритет общий с другими фоновыми задачами и ставится в очередь фоновых задач.

2) «Политика выбора»

Создается периодический процесс, который характеризуется установленным приоритетом. Данный процесс отвечает за выполнение всех апериодических и спорадических задач.

Недостатки: Несовместимость циклического характера алгоритма и случайного характера спорадических задач

Достоинство: Позволяет четко спланировать время исполнения всех задач (самоопределяющий алгоритм).

3) Обмен приоритетом – создание отдельного процесса обслуживания спорадической задачи с динамическим приоритетом. Таким образом, приоритет позволяет изменить его в процессе функционирования системы. Для процесса исполняющего спорадические задачи устанавливается самый высокий приоритет. Таким образом, система обменивает приоритеты между самым высокоприоритетным периодическим процессом и процессом, обслуживающим спорадические задачи. Обмен производится в начале цикла функционирования системы.

4) Деферабельный сервер

Основан на создании процесса обработки спорадических задач с четко установленным заданным приоритетом. Приоритет устанавливается на самом высоком уровне до запуска системы. Перед повторным запуском данный приоритет может изменить приоритет на самый высокий в данной системе. В данном алгоритме процесс сохраняет ресурс, выделенный для обслуживания спорадических задач, приостанавливает выполнение спорадических задач, в случае если этот ресурс исчерпан.

В процессе функционирования системы данная задача может прерывать периодические задачи несколько раз.

5) Спорадический сервер

Создание периодического процесса исполнения спорадических задач, но приоритет этого процесса устанавливается на уровне приоритета этой задачи. При поступлении спорадической задачи оценивается приоритет текущей задачи: если приоритет спорадической задачи меньше, чем у периодической, то она становится в очередь периодических задач.

Оценка производительности алгоритмов планирования (не знаю к чему).

1) Нагрузка системы на отказ – это степень использующихся ресурсов, в который система может гарантировать, что все задачи могут быть выполнены в заданный срок. Чем больше значение нагрузки, тем больше время выполнения загрузки.

2) Нормализованное среднее время ответа – это отношение между интервалами времени от готовности задачи к выполнению до ее окончания к фактическому времени процессора.

Чем больше этот параметр, тем больше время простоя задачи.

3) Гарантируемая скорость обработки задач – вычисляется как отношение определенного числа задач, выполнение которых можно гарантировать, к общему числу задач, ожидающих выполнение. Если этот параметр >1, то система работоспособная, если нет, то система не работоспособна.