3.36. Керування процесорним часом. Модель планувальника та диспетчера процесорного часу. Пріоритети процесів.

В общем случае планиров может быть представлена как система массового обслужив (СМО). Применительно к планиров проц времени компоненты этой СМО могут быть интерпретированы след обр: заявкой явл процесс, обслуживающим прибором - ЦП, очередь заявок - это очередь готовых процессов. Процессы-заявки поступают в очередь, при освобожд ЦП один процесс выбир-ся из очереди и обслужив-ся на ЦП. Обслуж может быть прервано по след причинам:

- выполнение процесса завершилось;

- процесс запросил выполнение операции, требующей ожидания

какого-либо другого ресурса;

- выполнение прервано системой.

Первые два случая с точки зрения СМО одинаковы: в любом случае процесс выходит из данной СМО. Если процесс не заверш, то после получ запрошенного ресурса процесс вновь поступит во входную очередь. В случае прерывания процесса по инициативе системы прерванный процесс поступает во входную очередь сразу же. Порядок обслуживания входной очереди, очередность выбора из нее заявок на обслуживания и составляет дисципл или стратегию планиров. Для оценки эффект функциониров данной СМО могут быть применены количеств показатели. Обозначим через t - процессорное время, необходимое процессу для выполнения. Обозначим через T - общее время пребывания процесса в системе. Эту величину также наз иногда временем реакции процесса - интервал между моментом вводом процесса в систему и моментом получения результатов. Наряду с временем реакции могут быть полезны также и другие показатели. Потерянное время: M = T - t;

определяет время, в течение которого процесс находился в системе, но не выполнялся.

Отношение реактивности: R = t / T;

показывает долю процессорного времени или долю потерянного времени в общем времени реакции. Штрафное отношение: P = T / t;

показывает, во сколько раз общее время выполн процесса превыш необх процессорное время.

Различают приоритеты:

- внешние - назначаемые админ системы или пользов в соотв с классом пользователя и/или произведенной пользователем оплатой;

- статич - вычисляемые планировщиком при поступлении процесса в систему и не изменяемые впоследствии;

- динамич - перевычисляемые планировщиком периодически или/и при событиях, влияющих на планирование процессов;

- комплексные - динамически вычисл приоритеты, учитывающие внешний приоритет процесса, его статич хар-ки, а также ход выполнения процесса, текущее состояние очереди готовых процессов и, возможно, состояние других системных ресурсов.

К ОС, обеспечивающим режим клиент/сервер, применяют дисциплины, отдающие предпочтение обменным процессам. Для таких ОС достаточно типичной можно считать такую макросхему определения приоритетов процессов в очереди к ЦП. Наивысший абсолютный приоритет имеют системные процессы, которые не могут вытесняться. Далее - системные процессы, которые могут быть вытеснены. Наконец, низший приоритет имеют пользовательские процессы. Пользовательские процессы в свою очередь могут делиться на классы. Типовое деление (например, OS/2) включает в себя три класса:

- с высоким приоритетом - процессы реального времени;

- с нормальным приоритетом - интерактивные процессы;

- с низким приоритетом - счетные (пакетные) процессы.

Внутри каждого класса предусматр еще неск градаций приоритета, кот.могут назначаться пользователем. ОС может формировать еще динамич добавку к приоритету, зависящую от истории выполн процесса, текущего сост ресурсов и т.д. Эта добавка может повыш или сниж приоритет процесса внутри класса, но никогда не выводит процесс за пределы назнач ему класса. Общие закономерности в динамич вычисл приоритетов можно свести к след:

- приоритет процесса, долгое время наход в состоянии ожидания, повышается;

- приоритет процесса, часто выполняющего операции ввода-вывода, повышается;

- приоритет процесса, чаще получающего внешние сообщ и прерывания, повышается;

- если приоритет процесса не повышается, он убывает.