Планиране на процеси в OS: дългосрочен, среден, краткосрочен планировчик

Какво е планиране на процеси?

Планиране на процесите е задача на ОС, която планира процеси с различни състояния като готовност, чакане и изпълнение.

Графикът на процеса позволява на ОС да разпредели времеви интервал за изпълнение на процесора за всеки процес. Друга важна причина за използването на система за планиране на процеси е, че тя държи процесора зает през цялото време. Това ви позволява да получите минимално време за отговор на програмите.

Опашки за планиране на процеси

Опашките за планиране на процеси ви помагат да поддържате отделна опашка за всяко състояние на процес и PCB. Всички процеси с едно и също състояние на изпълнение се поставят в една и съща опашка. Следователно, всеки път, когато състоянието на даден процес е променено, неговата PCB трябва да бъде прекъсната връзката със съществуващата му опашка, която се премества обратно към новата опашка на състоянието.

Три вида опашки на операционната система са:

Опашка за работа – Помага ви да съхранявате всички процеси в системата.
Готова опашка – Този тип опашка ви помага да настроите всеки процес, намиращ се в основната памет, който е готов и чака да се изпълни.
Опашки от устройства – Това е процес, който е блокиран поради липса на I/O устройство.

В горната диаграма,

Правоъгълникът представлява опашка.
Кръгът обозначава ресурса
Стрелката показва хода на процеса.

Всеки нов процес първо се поставя в опашката за готовност. Той чака в опашката за готовност, докато най-накрая бъде обработен за изпълнение. Тук новият процес се поставя в опашката за готовност и се изчаква, докато бъде избран за изпълнение или бъде изпратен.
На един от процесите е разпределен процесорът и той се изпълнява
Процесът трябва да издаде I/O заявка
След това трябва да бъде поставен в I/O опашката.
Процесът трябва да създаде нов подпроцес
Процесът трябва да чака своето прекратяване.
Трябва да се премахне принудително от процесора, в резултат на прекъсване. След като прекъсването приключи, то трябва да бъде изпратено обратно в опашката за готовност.

Модел на процеса с две състояния

Моделите на процеси с две състояния са:

Работно състояние
Неработещо състояние

Работещи

в Operaтинг система, когато се изгради нов процес, той се въвежда в системата, която трябва да работи.

Не работи

Процесите, които не се изпълняват, се съхраняват в опашка, която чака своя ред за изпълнение. Всеки запис в опашката е точка към определен процес.

Цели на планирането

Тук са важните цели на планирането на процеса

Увеличете максимално броя на интерактивните потребители в рамките на приемливо време за реакция.
Постигнете баланс между отговор и използване.
Избягвайте отлагането за неопределено време и налагайте приоритетите.
Той също така трябва да се позовава на процесите, държащи ключовите ресурси.

Тип планировчици на процеси

Планировчикът е вид системен софтуер, който ви позволява да управлявате планирането на процеси.

Има основно три типа планировчици на процеси:

Дългосрочен планировчик
Краткосрочен планировчик
Средносрочен график

Дългосрочен планировчик

Дългосрочният планировчик е известен също като a график за работа. Този планировчик регулира програмата и избира процеса от опашката и ги зарежда в паметта за изпълнение. Той също така регулира степента на мултипрограмиране.

Въпреки това, основната цел на този тип планировчик е да предложи балансирана комбинация от задачи, като процесор, I/O задачи., което позволява управление на мултипрограмиране.

Средносрочен график

Средносрочният график е важна част от размяна. Позволява ви да управлявате разменените процеси. В този планировчик работещ процес може да бъде спрян, което прави I/O заявка.

Работен процес може да бъде спрян, ако направи I/O заявка. Спряните процеси не могат да напреднат към завършване. За да премахнете процеса от паметта и да освободите място за други процеси, спреният процес трябва да бъде преместен във вторично хранилище.

Краткосрочен планировчик

Краткосрочното планиране е известно още като Планировчик на процесора. Основната цел на този планировчик е да повиши производителността на системата според зададени критерии. Това ви помага да изберете от група процеси, които са готови за изпълнение, и разпределя CPU към един от тях. Диспечерът дава контрол върху процесора на процеса, избран от краткосрочния планировчик.

Разлика между Schedulers

Дългосрочни vs. Краткосрочни vs. Средносрочен

Дългосрочен	Краткосрочен	Средносрочната
Дългосрочният план е известен също като планировчик на задачи	Краткосрочният план е известен също като планировчик на процесора	Средносрочният се нарича още разменен планировчик.
Той или липсва, или е минимален в система за споделяне на време.	Той е незначителен в реда за споделяне на времето.	Този планировчик е елемент от системите за споделяне на време.
Скоростта е по-малка в сравнение с краткосрочния планировчик.	Скоростта е най-бърза в сравнение с краткосрочния и средносрочния планировчик.	Предлага средна скорост.
Позволяват ви да избирате процеси от зарежданията и да ги събирате обратно в паметта	Той избира само процеси, които са в състояние на готовност за изпълнение.	Помага ви да изпратите процеса обратно в паметта.
Предлага пълен контрол	Предлага по-малко контрол	Намалете нивото на мултипрограмиране.

Какво е Context Switch?

Това е метод за съхраняване/възстановяване на състоянието или на CPU в PCB. Така че изпълнението на процеса може да бъде възобновено от същата точка по-късно. Методът за превключване на контекста е важен за многозадачна ОС.

Oбобщение

Планирането на процеси е задача на ОС, която планира процесите в различни състояния като готовност, изчакване и изпълнение.
Моделите на процеси с две състояния са 1) Работещ и ) Неработещ
Графикът на процеса увеличава максимално броя на интерактивните потребители в рамките на приемливо време за реакция.
Планировчикът е вид системен софтуер, който ви позволява да управлявате планирането на процеси.
Три вида график са 1) Дългосрочни 2) Краткосрочни 3) Средносрочни
Дългосрочният планировчик регулира програмата и избира процеса от опашката и ги зарежда в паметта за изпълнение.
Средносрочният планировчик ви позволява да управлявате разменените изходящи процеси.
Основната цел на краткосрочния планировчик е да повиши производителността на системата според зададени критерии
Дългосрочният е известен също като планировчик на задания, докато краткосрочният е известен също като Планировчик на процесора, а средносрочният се нарича още разменен планировчик.