Планирование процессов в ОС: долгосрочный, средний, краткосрочный планировщик

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 operating системные очереди:

  1. Очередь заданий – Это помогает вам хранить все процессы в системе.
  2. Готовая очередь – Этот тип очереди помогает вам настроить каждый процесс, находящийся в основной памяти, который готов и ожидает выполнения.
  3. Очереди устройств – Это процесс, который заблокирован из-за отсутствия устройства ввода-вывода.
Очереди планирования процессов
Очереди планирования процессов

На приведенной выше схеме

  • Прямоугольник представляет очередь.
  • Круг обозначает ресурс
  • Стрелка указывает ход процесса.
  1. 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.
  2. Одному из процессов выделен процессор, и он выполняется.
  3. Процесс должен выдать запрос ввода-вывода
  4. Затем его следует поместить в очередь ввода-вывода.
  5. Процесс должен создать новый подпроцесс
  6. Процесс должен дождаться своего завершения.
  7. 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:

  1. Долгосрочный планировщик
  2. Краткосрочный планировщик
  3. 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 в later время. Способ переключения контекста важен для многозадачной ОС.

Итого

  • 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.