İşletim Sisteminde Süreç Planlama: Uzun, Orta, Kısa Vadeli Zamanlayıcı

By: Nathaniel Brooks Nathaniel Brooks
Hours Güncellenmiş

⚡ Akıllı Özet

İşlem zamanlaması, işletim sisteminin hazır, bekleme ve çalışma durumlarındaki işlemleri yöneten bir görevidir. Her işleme CPU zamanı tahsis eder, CPU'yu meşgul tutar ve uzun vadeli, orta vadeli ve kısa vadeli zamanlayıcılar kullanarak yanıt süresini azaltır.

  • ️ Tanım: Süreç zamanlaması, işlemciyi meşgul tutmak için süreçleri hazır, beklemede ve çalışma durumlarında yönetir.
  • 📥 Kuyruklar: İş, hazır ve aygıt kuyrukları, süreçleri yürütme durumlarına göre düzenler.
  • 🔀 İki Durumlu Model: En basit düzeyde, bir işlem ya çalışıyordur ya da çalışmıyordur.
  • 🧑‍💼 Üç Planlayıcı: Uzun vadeli, orta vadeli ve kısa vadeli zamanlayıcılar, hangi süreçlerin ne zaman çalışacağını kontrol eder.
  • ⚡ Kısa vadeli: CPU zamanlayıcısı en hızlı olanıdır ve hemen yürütülecek hazır bir işlemi seçer.
  • 🔁 Bağlam Değiştirme: PCB üzerinde CPU durumunun kaydedilmesi ve geri yüklenmesi, çoklu görev yürütmeyi mümkün kılar.
Devamını Oku

İşletim Sisteminde Süreç Planlaması

Süreç Planlama Nedir?

Süreç Çizelgeleme İşletim sisteminin bir görevidir ve hazır, beklemede ve çalışıyor gibi farklı durumlardaki süreçleri planlar.

İşlem zamanlaması, işletim sisteminin her işlem için belirli bir CPU yürütme zaman aralığı ayırmasına olanak tanır. İşlem zamanlama sistemini kullanmanın bir diğer önemli nedeni ise CPU'yu sürekli meşgul tutmasıdır. Bu, programlar için minimum yanıt süresi elde etmenizi sağlar.

Süreç Planlama Kuyrukları

Süreç Planlama Kuyrukları, her bir süreç durumu ve PCB için ayrı bir kuyruk tutmanıza yardımcı olur. Aynı yürütme durumuna sahip tüm süreçler aynı kuyruğa yerleştirilir. Bu nedenle, bir sürecin durumu değiştirildiğinde, PCB'sinin mevcut kuyruğundan ayrılması ve yeni durum kuyruğuna geri taşınması gerekir.

Üç tür işletim sistemi kuyruğu şunlardır:

  1. İş kuyruğu – Sistemdeki tüm süreçleri saklamanıza yardımcı olur.
  2. Hazır kuyruk – Bu tür kuyruk, ana bellekte bulunan, hazır ve yürütülmeyi bekleyen her işlemi ayarlamanıza yardımcı olur.
  3. Cihaz kuyrukları – I/O cihazının olmaması nedeniyle engellenen bir işlemdir.
Süreç Planlama Kuyrukları
Süreç Planlama Kuyrukları

Yukarıdaki diyagramda:

  • Dikdörtgen bir kuyruğu temsil eder.
  • Daire, kaynağı temsil eder.
  • Ok işareti, sürecin akışını gösterir.
  1. Her yeni işlem önce Hazır kuyruğuna alınır. İşlem tamamlanana kadar Hazır kuyruğunda bekler. Burada, yeni işlem Hazır kuyruğuna alınır ve yürütülmek üzere seçilene veya gönderilene kadar bekler.
  2. İşlemlerden birine CPU tahsis edildi ve o işlem yürütülüyor.
  3. Bu işlem bir G/Ç isteği oluşturmalıdır.
  4. Ardından, giriş/çıkış kuyruğuna yerleştirilmelidir.
  5. Bu süreç yeni bir alt süreç oluşturmalıdır.
  6. Süreç sonlandırılmasını beklemelidir.
  7. Kesme sonucu işlemciden zorla kaldırılmalıdır. Kesme işlemi tamamlandıktan sonra, hazır kuyruğuna geri gönderilmelidir.

İki Durumlu Süreç Modeli

İki durumlu süreç modelleri şunlardır:

  • Koşu Durumu
  • Çalışmıyor Durumu

Koşu

içinde Operating sistemi, ne zaman yeni bir süreç oluşturulsa, çalışması gereken sisteme girilir.

Koşmak yok

Çalışmayan işlemler bir kuyrukta tutulur ve yürütülme sırasını bekler. Kuyruktaki her bir giriş, belirli bir işleme işaret eder.

Hedefleri Planlama

Süreç planlamasının önemli hedefleri şunlardır:

  • Kabul edilebilir yanıt süreleri dahilinde etkileşimli kullanıcı sayısını en üst düzeye çıkarın.
  • Yanıt ve kullanım arasında bir denge kurun.
  • Belirsiz ertelemelerden kaçının ve öncelikleri uygulayın.
  • Aynı zamanda anahtar kaynakları tutan süreçlere de referans vermelidir.

İLGİLİ MAKALELER

Süreç Planlayıcılarının Türü

Zamanlayıcı, süreç planlamasını yönetmenize olanak tanıyan bir tür sistem yazılımıdır.

Temel olarak üç tür Süreç Zamanlayıcı vardır:

  1. Uzun Vadeli Planlayıcı
  2. Kısa Vadeli Planlayıcı
  3. Orta Vadeli Planlayıcı

Uzun Vadeli Planlayıcı

Uzun vadeli planlayıcı aynı zamanda şu şekilde de bilinir: iş zamanlayıcıBu zamanlayıcı, programı düzenler, kuyruktan süreçleri seçer ve yürütülmek üzere belleğe yükler. Ayrıca çoklu programlama derecesini de düzenler.

Ancak bu tür zamanlayıcıların asıl amacı, işlemci ve G/Ç işleri gibi işlerin dengeli bir karışımını sunarak çoklu programlamanın yönetilmesine olanak sağlamaktır.

Orta Vadeli Planlayıcı

Orta vadeli planlama önemli bir unsurdur. takaspingBu, devre dışı bırakılan süreçleri yönetmenizi sağlar. Bu zamanlayıcıda, çalışan bir süreç askıya alınabilir ve bu da bir G/Ç isteği oluşturur.

Çalışmakta olan bir işlem, G/Ç isteği yaptığında askıya alınabilir. Askıya alınmış bir işlem, tamamlanmaya doğru hiçbir ilerleme kaydedemez. İşlemi bellekten kaldırmak ve diğer işlemler için yer açmak amacıyla, askıya alınmış işlem ikincil depolama alanına taşınmalıdır.

Kısa Vadeli Planlayıcı

Kısa vadeli planlama aynı zamanda şu şekilde de bilinir: CPU zamanlayıcıBu zamanlayıcının temel amacı, belirlenen kriterlere göre sistem performansını artırmaktır. Bu, yürütülmeye hazır bir grup işlem arasından seçim yapmanıza ve CPU'yu bunlardan birine tahsis etmenize yardımcı olur. Dağıtıcı, kısa vadeli zamanlayıcı tarafından seçilen işleme CPU kontrolünü verir.

Zamanlayıcılar arasındaki fark

Uzun Vadeli, Kısa Vadeli ve Orta Vadeli:

Uzun vadeli Kısa dönem Orta vadeli
Uzun vadeli planlama, iş zamanlayıcı olarak da bilinir. Kısa vadeli zamanlayıcı, aynı zamanda CPU zamanlayıcı olarak da bilinir. Orta vadeliye takas da denir.ping zamanlayıcı.
Zaman paylaşımlı bir sistemde ya yoktur ya da minimum düzeydedir. Zaman paylaşımı sıralamasında önemsizdir. Bu zamanlayıcı, Zaman paylaşımlı sistemlerin bir öğesidir.
Hız, kısa vadeli planlayıcıya göre daha azdır. Hız, kısa vadeli ve orta vadeli planlayıcıya kıyasla en hızlısıdır. Orta hız sunar.
Yükleme ve havuzlama işleminden süreçleri seçip belleğe geri yüklemenizi sağlar. Yalnızca yürütülmeye hazır durumda olan süreçleri seçer. Bu, işlemi belleğe geri göndermenize yardımcı olur.
Tam kontrol imkanı sunar. Daha az kontrol imkanı sunuyor. Çoklu programlama seviyesini azaltır.

Bağlam anahtarı nedir?

Bu, bir işlemcinin durumunu PCB'ye kaydetme/geri yükleme yöntemidir; böylece işlem yürütmesi daha sonra aynı noktadan devam ettirilebilir. Bağlam değiştirme yöntemi, çoklu görevli bir işletim sistemi için önemlidir.

SSS

Zamanlayıcı, bir politikaya göre hangi işlemin bir sonraki çalışacağına karar verir. Dağıtıcı ise seçilen işleme CPU kontrolünü fiilen veren, bağlam değiştirme ve atlama işlemlerini gerçekleştiren modüldür.ping Programdaki doğru konuma.

Çoklu programlama derecesi, ana bellekte aynı anda tutulan işlem sayısıdır. Uzun vadeli zamanlayıcı, verimli sistem performansı için CPU ve G/Ç kullanımını dengeleyerek kaç işleme izin verileceğine karar vererek bunu kontrol eder.

İşlem Kontrol Bloğu (PCB), işletim sisteminin bir işlemle ilgili tüm bilgileri (durumu, program sayacı, kayıtları ve bellek sınırları gibi) depolamak için kullandığı bir veri yapısıdır. Bağlam değiştirme sırasında işlemleri kaydetmek ve geri yüklemek için gereklidir.

Yapay zeka, hangi işlemin çalıştırılacağına ve işlemci zamanının nasıl tahsis edileceğine karar vermek için iş yükü modellerini öğrenebilir. Sabit kurallar yerine, zamanlamayı gerçek zamanlı olarak uyarlayarak, özellikle bulut ve çok çekirdekli sistemlerde verimliliği, yanıt süresini ve enerji verimliliğini artırır.

Evet. Yapay zeka modelleri, geçmiş CPU kullanım yoğunluklarını ve G/Ç modellerini analiz ederek bir işlemin ne kadar süreceğini ve CPU mu yoksa G/Ç'ye mi bağımlı olduğunu tahmin edebilir. Bu tahminler, zamanlayıcının işlemleri önceliklendirmesine ve bekleme süresini azaltmasına yardımcı olur.

Bu yazıyı şu şekilde özetleyin: