Планирование процессов в ОС: долгосрочный, средний, краткосрочный планировщик
Натаниэль Брукс
Что такое планирование процессов?
Планирование процесса — это задача ОС, которая планирует процессы в различных состояниях, таких как готовность, ожидание и запуск.
Планирование процессов позволяет ОС выделять временной интервал выполнения ЦП для каждого процесса. Еще одна важная причина использования системы планирования процессов заключается в том, что она постоянно держит процессор занятым. Это позволяет получить минимальное время отклика программ.
Очереди планирования процессов
Очереди планирования процессов помогают поддерживать отдельную очередь для каждого состояния процесса и платы. Все процессы одного и того же состояния выполнения помещаются в одну очередь. Следовательно, всякий раз, когда состояние процесса изменяется, его печатную плату необходимо отсоединить от существующей очереди, которая возвращается в новую очередь состояний.
Три типа очередей операционной системы:
- Очередь заданий – Это помогает вам хранить все процессы в системе.
- Готовая очередь – Этот тип очереди помогает вам настроить каждый процесс, находящийся в основной памяти, который готов и ожидает выполнения.
- Очереди устройств – Это процесс, который заблокирован из-за отсутствия устройства ввода-вывода.
На приведенной выше схеме
- Прямоугольник представляет очередь.
- Круг обозначает ресурс
- Стрелка указывает ход процесса.
- Каждый новый процесс сначала помещается в очередь готовности. Он ожидает в очереди готовности до тех пор, пока не будет окончательно обработан для выполнения. Здесь новый процесс помещается в очередь готовности и ждет, пока он не будет выбран для выполнения или не будет отправлен.
- Одному из процессов выделен процессор, и он выполняется.
- Процесс должен выдать запрос ввода-вывода
- Затем его следует поместить в очередь ввода-вывода.
- Процесс должен создать новый подпроцесс
- Процесс должен дождаться своего завершения.
- Он должен принудительно удалиться из процессора, что приведет к прерыванию. Как только прерывание завершено, оно должно быть отправлено обратно в очередь готовности.
Модель процесса с двумя состояниями
Модели процессов с двумя состояниями:
- Состояние выполнения
- Не запущенное состояние
Бег
В Operaсистема тингКаждый раз, когда создается новый процесс, он вводится в систему, которая должна быть запущена.
Не бегать
Незапущенные процессы хранятся в очереди, ожидающей своей очереди на выполнение. Каждая запись в очереди указывает на определенный процесс.
Цели планирования
Вот важные цели планирования процессов.
- Максимизируйте количество интерактивных пользователей в пределах приемлемого времени ответа.
- Достичь баланса между реагированием и использованием.
- Избегайте отсрочек на неопределенный срок и соблюдайте приоритеты.
- Он также должен содержать ссылку на процессы, в которых хранятся ключевые ресурсы.
Тип планировщиков процессов
Планировщик — это тип системного программного обеспечения, которое позволяет управлять планированием процессов.
В основном существует три типа планировщиков процессов:
- Долгосрочный планировщик
- Краткосрочный планировщик
- Среднесрочный планировщик
Долгосрочный планировщик
Долгосрочный планировщик также известен как планировщик работы. Этот планировщик управляет программой, выбирает процессы из очереди и загружает их в память для выполнения. Также регулируется степень мультипрограммирования.
Однако основная цель планировщика этого типа — предложить сбалансированное сочетание заданий, таких как задания процессора и ввода-вывода, что позволяет управлять мультипрограммированием.
Среднесрочный планировщик
Среднесрочное планирование является важной частью обмен. Это позволяет вам обрабатывать замененные исходящие процессы. В этом планировщике запущенный процесс может быть приостановлен, что вызывает запрос ввода-вывода.
Запущенный процесс может быть приостановлен, если он сделает запрос ввода-вывода. Приостановленные процессы не могут завершиться. Чтобы удалить процесс из памяти и освободить место для других процессов, приостановленный процесс следует переместить во вторичное хранилище.
Краткосрочный планировщик
Краткосрочное планирование также известно как Планировщик ЦП. Основная цель этого планировщика — повысить производительность системы в соответствии с заданными критериями. Это поможет вам выбрать из группы процессов, готовых к выполнению, и выделить ЦП для одного из них. Диспетчер передает управление ЦП процессу, выбранному краткосрочным планировщиком.
Разница между планировщиками
Долгосрочные против. Краткосрочные против. Средняя степень
| Долгосрочная | Краткосрочный | Средняя степень |
|---|---|---|
| Долгосрочный также известен как планировщик заданий | Кратковременный также известен как планировщик процессора. | Среднесрочный также называется планировщиком подкачки. |
| Он либо отсутствует, либо минимален в системе с разделением времени. | Незначителен в порядке разделения времени. | Этот планировщик является элементом систем с разделением времени. |
| Скорость меньше по сравнению с краткосрочным планировщиком. | Скорость самая быстрая по сравнению с краткосрочным и среднесрочным планировщиком. | Предлагает среднюю скорость. |
| Позволяет выбирать процессы из нагрузки и пула обратно в память | Он выбирает только процессы, находящиеся в состоянии готовности к выполнению. | Это поможет вам отправить процесс обратно в память. |
| Предлагает полный контроль | Предлагает меньше контроля | Снизить уровень мультипрограммирования. |
Что такое переключение контекста?
Это метод сохранения/восстановления состояния ЦП на печатной плате. Чтобы выполнение процесса можно было возобновить с той же точки позже. Способ переключения контекста важен для многозадачной ОС.
Резюме
- Планирование процессов — это задача ОС, которая планирует процессы в различных состояниях, таких как готовность, ожидание и выполнение.
- Модели процессов с двумя состояниями: 1) выполняется и ) не выполняется.
- Планирование процессов максимизирует количество интерактивных пользователей в пределах приемлемого времени отклика.
- Планировщик — это тип системного программного обеспечения, которое позволяет управлять планированием процессов.
- Три типа планировщика: 1) Долгосрочный 2) Краткосрочный 3) Среднесрочный
- Долгосрочный планировщик регулирует работу программы, выбирает процессы из очереди и загружает их в память для выполнения.
- Среднесрочный планировщик позволяет вам обрабатывать выгруженные процессы.
- Основная цель краткосрочного планировщика — повысить производительность системы в соответствии с заданными критериями.
- Долгосрочная перспектива также известна как планировщик заданий, тогда как краткосрочная перспектива также известна как Планировщик ЦП, а среднесрочную перспективу еще называют планировщиком подкачки.
