Co to jest planowanie procesów?
Planowanie procesów to zadanie systemu operacyjnego, które planuje procesy o różnych stanach, takich jak gotowe, oczekujące i uruchomione.
Szeregowanie procesów umożliwia systemowi operacyjnemu przydzielenie przedziału czasu wykonania procesora dla każdego procesu. Innym ważnym powodem używania systemu planowania procesów jest to, że utrzymuje on procesor przez cały czas zajęty. Pozwala to uzyskać minimalny czas odpowiedzi dla programów.
W tym samouczku dotyczącym planowania procesów dowiesz się:
- Co to jest planowanie procesów?
- Kolejki planowania procesów
- Model procesu dwustanowego
- Cele planowania
- Typ harmonogramów procesów
- Harmonogram długoterminowy
- Harmonogram średnioterminowy
- Harmonogram krótkoterminowy
- Różnica między harmonogramami
- Co to jest przełącznik kontekstu?
Kolejki planowania procesów
Kolejki planowania procesów pomagają w utrzymaniu odrębnej kolejki dla każdego stanu procesu i PCB. Wszystkie procesy o tym samym stanie wykonania są umieszczane w tej samej kolejce. Dlatego za każdym razem, gdy zmienia się stan procesu, jego płytka PCB musi zostać odłączona od istniejącej kolejki, która wraca do nowej kolejki stanu.
Trzy typy kolejek systemu operacyjnego to:
- Kolejka zadań - pomaga przechowywać wszystkie procesy w systemie.
- Kolejka gotowości - Ten typ kolejki pomaga ustawić każdy proces znajdujący się w pamięci głównej, który jest gotowy i czeka na wykonanie.
- Kolejki urządzeń - jest to proces, który jest blokowany z powodu braku urządzenia we / wy.
Na powyższym schemacie
- Prostokąt reprezentuje kolejkę.
- Okrąg oznacza zasób
- Strzałka wskazuje przebieg procesu.
- Każdy nowy proces najpierw umieszczany jest w kolejce Ready. Oczekuje w kolejce ready, aż zostanie ostatecznie przetworzony do wykonania. W tym miejscu nowy proces jest umieszczany w kolejce gotowości i czeka, aż zostanie wybrany do wykonania lub wysłany.
- Jeden z procesów ma przydzielony procesor i jest wykonywany
- Proces powinien wysłać żądanie we / wy
- Następnie powinien zostać umieszczony w kolejce I / O.
- Proces powinien utworzyć nowy podproces
- Proces powinien czekać na zakończenie.
- Powinien zostać usunięty na siłę z procesora, w wyniku czego nastąpi przerwanie. Po zakończeniu przerwania należy je odesłać z powrotem do kolejki gotowości.
Model procesu dwustanowego
Modele procesów dwustanowych to:
- Bieganie
- Nie działa
Bieganie
W systemie operacyjnym za każdym razem, gdy budowany jest nowy proces, jest on wprowadzany do systemu, który powinien być uruchomiony.
Nie działa
Procesy, które nie są uruchomione, są trzymane w kolejce, która czeka na swoją kolej na wykonanie. Każdy wpis w kolejce jest punktem do określonego procesu.
Cele planowania
Oto ważne cele planowania procesów
- Maksymalizuj liczbę interaktywnych użytkowników w akceptowalnych czasach odpowiedzi.
- Osiągnij równowagę między reakcją a wykorzystaniem.
- Unikaj nieokreślonego odkładania w czasie i egzekwuj priorytety.
- Powinien również zawierać odniesienie do procesów posiadających kluczowe zasoby.
Typ harmonogramów procesów
Harmonogram to rodzaj oprogramowania systemowego, które umożliwia obsługę planowania procesów.
Istnieją głównie trzy typy programów do planowania procesów:
- Długoterminowy
- Krótkoterminowe
- Średnioterminowy
Harmonogram długoterminowy
Harmonogram długoterminowy jest również nazywany harmonogramem zadań . Ten program planujący reguluje program i wybiera proces z kolejki oraz ładuje je do pamięci w celu wykonania. Reguluje również stopień wieloprogramowania.
Jednak głównym celem tego typu harmonogramu jest oferowanie zrównoważonej kombinacji zadań, takich jak procesor, zadania we / wy, co umożliwia zarządzanie wieloma programami.
Harmonogram średnioterminowy
Planowanie średnioterminowe jest ważną częścią wymiany . Umożliwia obsługę zamienionych procesów wyjściowych. W tym programie planującym działający proces może zostać zawieszony, co powoduje wysłanie żądania we / wy.
Działający proces może zostać zawieszony, jeśli wysyła żądanie we / wy. Zawieszone procesy nie mogą przynieść żadnego postępu w kierunku zakończenia. Aby usunąć proces z pamięci i zrobić miejsce na inne procesy, zawieszony proces należy przenieść do pamięci dodatkowej.
Harmonogram krótkoterminowy
Planowanie krótkoterminowe jest również znane jako harmonogram procesora . Głównym celem tego harmonogramu jest zwiększenie wydajności systemu zgodnie z ustalonymi kryteriami. Pomaga to wybrać z grupy procesów gotowych do wykonania i przydzielić procesor jednemu z nich. Dyspozytor przekazuje kontrolę nad procesorem procesowi wybranemu przez planistę krótkoterminowego.
Różnica między harmonogramami
Długoterminowe vs. Krótkoterminowe vs. Średnioterminowe
| Długoterminowy | Krótkoterminowe | Średnioterminowe |
|---|---|---|
| Długoterminowe jest również znane jako harmonogram zadań | Krótkoterminowy jest również znany jako harmonogram procesora | Średnioterminowy jest również nazywany harmonogramem wymiany. |
| W systemie podziału czasu jest albo nieobecny, albo minimalny. | Jest to nieistotne w porządku podziału czasu. | Ten harmonogram jest elementem systemów współdzielenia czasu. |
| Szybkość jest mniejsza w porównaniu z harmonogramem krótkoterminowym. | Szybkość jest najszybsza w porównaniu z harmonogramem krótko- i średnioterminowym. | Oferuje średnią prędkość. |
| Umożliwiają wybór procesów z obciążeń i puli z powrotem do pamięci | Wybiera tylko procesy, które są w stanie gotowości do wykonania. | Pomaga wysłać proces z powrotem do pamięci. |
| Zapewnia pełną kontrolę | Zapewnia mniejszą kontrolę | Zmniejsz poziom wieloprogramowania. |
Co to jest przełącznik kontekstu?
Jest to metoda przechowywania / przywracania stanu procesora na płytce drukowanej. Dzięki temu wykonanie procesu można wznowić od tego samego punktu w późniejszym czasie. Metoda przełączania kontekstu jest ważna w przypadku wielozadaniowego systemu operacyjnego.
Podsumowanie:
- Planowanie procesów to zadanie systemu operacyjnego, które planuje procesy o różnych stanach, takich jak gotowe, oczekujące i uruchomione.
- Modele procesów dwustanowych to 1) działa i) nie działa
- Planowanie procesów maksymalizuje liczbę interaktywnych użytkowników w akceptowalnych czasach odpowiedzi.
- Harmonogram to rodzaj oprogramowania systemowego, które umożliwia obsługę planowania procesów.
- Trzy rodzaje harmonogramu to: 1) Długoterminowy 2) Krótkoterminowy 3) Średnioterminowy
- Planista długoterminowy reguluje program i wybiera proces z kolejki oraz ładuje je do pamięci w celu wykonania.
- Harmonogram średnioterminowy umożliwia obsługę zamienionych procesów wyjściowych.
- Głównym celem harmonogramu krótkoterminowego jest zwiększenie wydajności systemu zgodnie z ustalonymi kryteriami
- Długoterminowy jest również znany jako harmonogram zadań, podczas gdy krótkoterminowy jest również znany jako harmonogram procesora, a średnioterminowy jest również nazywany harmonogramem wymiany.