Планування процесів в ОС: довгостроковий, середньостроковий і короткостроковий планувальник
Натаніель Брукс
Що таке планування процесів?
Планування процесу це завдання ОС, яке планує процеси різних станів, як-от готовий, очікує та запущено.
Планування процесів дозволяє ОС виділяти часовий інтервал виконання ЦП для кожного процесу. Ще одна важлива причина використання системи планування процесів полягає в тому, що вона постійно завантажує ЦП. Це дозволяє отримати мінімальний час відгуку програм.
Черги планування процесів
Черги планування процесів допомагають підтримувати окрему чергу для кожного стану процесу та друкованої плати. Усі процеси з однаковим станом виконання розміщуються в одній черзі. Тому щоразу, коли стан процесу змінюється, його PCB потрібно від’єднати від існуючої черги, яка повертається до черги нового стану.
Є три типи черг операційної системи:
- Черга завдань – Це допомагає зберігати всі процеси в системі.
- Готова черга – Цей тип черги допомагає встановити кожен процес, що знаходиться в основній пам’яті, який готовий і очікує на виконання.
- Черги пристроїв – Це процес, який заблоковано через відсутність пристрою введення-виведення.
На наведеній вище діаграмі
- Прямокутник представляє чергу.
- Кружечок позначає ресурс
- Стрілка вказує хід процесу.
- Кожен новий процес спочатку поміщається в чергу Ready. Він очікує в черзі готовності, доки не буде остаточно оброблено для виконання. Тут новий процес ставиться в чергу готових і чекає, поки його не буде вибрано для виконання або його відправлено.
- Одному з процесів виділяється ЦП, і він виконується
- Процес має видати запит на введення/виведення
- Потім його слід помістити в чергу введення-виведення.
- Процес має створити новий підпроцес
- Процес повинен чекати свого завершення.
- Його слід примусово видалити з процесора, в результаті переривання. Після завершення переривання його слід відправити назад до черги готовності.
Модель процесу двох станів
Моделі процесу з двома станами:
- Запущений стан
- Не запущений стан
Робота
Перейдіть на вкладку Operaсистема тингу, щоразу, коли створюється новий процес, він вводиться в систему, яка повинна бути запущена.
Не працює
Процеси, які не запущені, зберігаються в черзі, яка чекає своєї черги на виконання. Кожен запис у черзі є точкою певного процесу.
Цілі планування
Ось важливі цілі планування процесу
- Збільште кількість інтерактивних користувачів за прийнятний час відповіді.
- Досягніть балансу між відгуком і використанням.
- Уникайте відкладень на невизначений термін і дотримуйтеся пріоритетів.
- Він також має містити посилання на процеси, що містять ключові ресурси.
Тип планувальників процесів
Планувальник — це тип системного програмного забезпечення, яке дозволяє керувати плануванням процесів.
Існує в основному три типи планувальників процесів:
- Довгостроковий планувальник
- Короткостроковий планувальник
- Середньостроковий планувальник
Довгостроковий планувальник
Довгостроковий планувальник також відомий як a планувальник завдань. Цей планувальник регулює програму та вибирає процес із черги та завантажує їх у пам’ять для виконання. Він також регулює ступінь мультипрограмування.
Однак головна мета цього типу планувальника полягає в тому, щоб запропонувати збалансоване поєднання завдань, таких як процесор, завдання вводу-виводу, що дозволяє керувати мультипрограмуванням.
Середньостроковий планувальник
Важливою частиною є середньострокове планування обмін. Це дає вам змогу обробляти процеси, що заміняються. У цьому планувальнику запущений процес може бути призупинено, що робить запит на введення-виведення.
Виконуваний процес може бути призупинено, якщо він робить запит на введення-виведення. Призупинені процеси не можуть просуватися до завершення. Щоб видалити процес із пам’яті та звільнити місце для інших процесів, призупинений процес слід перемістити у вторинне сховище.
Короткостроковий планувальник
Короткострокове планування також відоме як Планувальник ЦП. Основна мета цього планувальника - підвищити продуктивність системи відповідно до заданих критеріїв. Це допоможе вам вибрати з групи процесів, які готові до виконання, і виділить ЦП одному з них. Диспетчер передає керування центральним процесором процесу, вибраному короткостроковим планувальником.
Різниця між планувальниками
Довгостроковий Vs. Короткострокові vs. Середньостроковий
| Довгий строк | Короткий термін | Середньостроковий |
|---|---|---|
| Довгостроковий також відомий як планувальник завдань | Короткочасний також відомий як планувальник ЦП | Середньостроковий також називається планувальником обміну. |
| У системі розподілу часу він або відсутній, або мінімальний. | У порядку розподілу часу він незначний. | Цей планувальник є елементом систем розподілу часу. |
| Швидкість менша порівняно з короткостроковим планувальником. | Швидкість найвища порівняно з короткостроковим і середньостроковим планувальником. | Він забезпечує середню швидкість. |
| Дозволяє вибирати процеси із завантажень і пулу назад у пам’ять | Він вибирає лише ті процеси, які перебувають у стані готовності до виконання. | Це допомагає вам відправити процес назад у пам'ять. |
| Пропонує повний контроль | Пропонує менше контролю | Знизити рівень мультипрограмування. |
Що таке перемикач контексту?
Це спосіб збереження/відновлення стану процесора в друкованій платі. Таким чином, виконання процесу може бути відновлено з тієї ж точки пізніше. Метод перемикання контексту важливий для багатозадачності ОС.
Підсумки
- Планування процесів — це завдання ОС, яке планує процеси в різних станах, як-от готовий, очікування та запущений.
- Моделі процесу з двома станами: 1) працює та ) не працює
- Планування процесу максимізує кількість інтерактивних користувачів у межах прийнятного часу відповіді.
- Планувальник — це тип системного програмного забезпечення, яке дозволяє керувати плануванням процесів.
- Три типи планувальника: 1) Довгостроковий 2) Короткостроковий 3) Середньостроковий
- Довгостроковий планувальник регулює програму та вибирає процес із черги та завантажує їх у пам’ять для виконання.
- Середньостроковий планувальник дає змогу обробляти переміщені процеси.
- Основною метою короткострокового планувальника є підвищення продуктивності системи відповідно до встановлених критеріїв
- Довгостроковий також відомий як планувальник завдань, тоді як короткостроковий також відомий як Планувальник ЦП, а середньостроковий також називається планувальником обміну.
