Архитектура операционных систем Лекция 1.3
Уровни планирования процессов
Цели планирования
Желаемые свойства алгоритмов планирования
Параметры планирования
CPU burst и I/O burst
Вытесняющее и невытесняющее планирование
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования
Алгоритмы планирования

Архитектура операционных систем. Уровни планирования процессов. (Лекция 3)

1. Архитектура операционных систем Лекция 1.3

АРХИТЕКТУРА
ОПЕРАЦИОННЫХ
СИСТЕМ
ЛЕКЦИЯ 1.3

2. Уровни планирования процессов

УРОВНИ ПЛАНИРОВАНИЯ
ПРОЦЕССОВ
• ДОЛГОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ – ПЛАНИРОВАНИЕ
ЗАДАНИЙ.
• СРЕДНЕСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ – SWAPPING.
• КРАТКОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ – ПЛАНИРОВАНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОЦЕССОРА.
2

3. Цели планирования

ЦЕЛИ ПЛАНИРОВАНИЯ
3

4. Желаемые свойства алгоритмов планирования

ЖЕЛАЕМЫЕ СВОЙСТВА
АЛГОРИТМОВ ПЛАНИРОВАНИЯ
4

5. Параметры планирования


ПАРАМЕТРЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
СТАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ –
НАПРИМЕР, ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЕЕ РЕСУРСОВ.
СТАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА – КЕМ ЗАПУЩЕН,
СТЕПЕНЬ ВАЖНОСТИ, ЗАПРОШЕННОЕ ПРОЦЕССОРНОЕ ВРЕМЯ,
КАКИЕ ТРЕБУЮТСЯ РЕСУРСЫ И Т.Д.
статические
ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ –
НАПРИМЕР, КОЛИЧЕСТВО СВОБОДНЫХ РЕСУРСОВ В ДАННЫЙ
МОМЕНТ.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА – ТЕКУЩИЙ
ПРИОРИТЕТ, РАЗМЕР ЗАНИМАЕМОЙ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ,
ИСПОЛЬЗОВАННОЕ ПРОЦЕССОРНОЕ ВРЕМЯ И Т.Д.
динамические
5

6. CPU burst и I/O burst

CPU
BURST
И
I/O
BURST
ВАЖНЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА
a=1
b=2
read c
Ожидание окончания
ввода
a=a+c∗b
print a
Ожидание окончания
вывода
CPU burst
I/O burst
CPU burst
I/O burst
6

7. Вытесняющее и невытесняющее планирование

1.
2.
ВЫТЕСНЯЮЩЕЕ И НЕВЫТЕСНЯЮЩЕЕ
ПЛАНИРОВАНИЕ
ПЕРЕВОД ПРОЦЕССА ИЗ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНЕНИЕ В СОСТОЯНИЕ
ЗАКОНЧИЛ ИСПОЛНЕНИЕ
ПЕРЕВОД ПРОЦЕССА ИЗ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНЕНИЕ В СОСТОЯНИЕ
ОЖИДАНИЕ
Вынужденное принятие решения
ПРИНЯТИЕ ТОЛЬКО ВЫНУЖДЕННЫХ РЕШЕНИЙ – НЕВЫТЕСНЯЮЩЕЕ
ПЛАНИРОВАНИЕ
3.
ПЕРЕВОД ПРОЦЕССА ИЗ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНЕНИЕ В СОСТОЯНИЕ
4.
ПЕРЕВОД ПРОЦЕССА ИЗ СОСТОЯНИЯ ОЖИДАНИЕ В СОСТОЯНИЕ
ГОТОВНОСТЬ
ГОТОВНОСТЬ
Невынужденное принятие решения
ПРИНЯТИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ И НЕВЫНУЖДЕННЫХ РЕШЕНИЙ –
ВЫТЕСНЯЮЩЕЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
7

8. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
FCFS (First Come – First Served)
Процессы
P20
P1
P02
Продолжительность CPU burst
13
1
4
13
1
готовность
исполнение
P0
готовность
исполнение
P1
исполнение
готовность
исполнение
исполнение
готовность
P2
исполнение
8
0
1
5
13
17
18
t

9. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
RR (Round Robin)
готовность
Процесс 1
4
готовность
готовность
Процесс 4
Процесс 1
готовность
готовность
готовность
Процесс 4
Процесс 2
исполнение
готовность
Процессисполнение
3
Процесс 2
исполнение
Процесс 3
2
Процессор
9

10. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
RR (Round Robin)
готовность
Процесс 1
4
готовность
готовность
Процесс 4
Процесс 1
готовность
готовность
Процесс 3
Процесс
готовность
исполнение
исполнение
Процесс 3
1
Процесс 2
исполнение
Процесс 3
2
Процессор
10

11. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
RR (Round Robin)
• ОСТАТОК ВРЕМЕНИ CPU BURST <= КВАНТА ВРЕМЕНИ:
ПРОЦЕСС ОСВОБОЖДАЕТ ПРОЦЕССОР ДО ИСТЕЧЕНИЯ
КВАНТА;
НА ИСПОЛНЕНИЕ ВЫБИРАЕМ НОВЫЙ ПРОЦЕСС ИЗ НАЧАЛА
ОЧЕРЕДИ ГОТОВЫХ;
• ОСТАТОК ВРЕМЕНИ CPU BURST >= КВАНТА ВРЕМЕНИ:
ПО ОКОНЧАНИИ КВАНТА ПРОЦЕСС ПОМЕЩАЕТСЯ В КОНЕЦ
ОЧЕРЕДИ ГОТОВЫХ К ИСПОЛНЕНИЮ ПРОЦЕССОВ;
НА ИСПОЛНЕНИЕ ВЫБИРАЕМ НОВЫЙ ПРОЦЕСС ИЗ НАЧАЛА
ОЧЕРЕДИ ГОТОВЫХ.
11

12. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
RR (Round Robin)
Процессы
Продолжительность CPU burst
P0
13
P1
4
P2
1
Величина кванта времени – 4
время 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
И И И И Г Г Г Г Г И И И И И И И И И
P0
Г Г Г Г И И И И
P1
Г Г Г Г Г Г Г Г И
P2
исполнение
P012
Очередь готовых
P021
P021
P02
12

13. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
RR (Round Robin)
Процессы
Продолжительность CPU burst
P0
13
P1
4
P2
1
Величина кванта времени – 1
время 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
И Г Г И Г И Г И Г И И И И И И И И И
P0
Г И Г Г И Г И Г И
P1
Г Г И
P2
исполнение
P102
Очередь готовых
P102
P102
P102
13

14. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
SJF (Shortest Job First)
невытесняющий
Процессы
Продолжительность CPU
burst
время
1
Г
2
Г
P2
Г
Г
И И
Г Г
P3
И
P0
P1
3
Г
4
Г
5
И
И
Г Г
P0
5
6 7
И И
Г
Г
P1
3
P3
1
8 9 10 11 12 13 14 15 16
И И
Г
Г
И И
И
И И
И
готовность
исполнение
P2013
P2
7
P0
P1
P2
P3
14
И

15. Алгоритмы планирования

АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
SJF (Shortest Job First)
вытесняющий
Процессы
P0
P1
P2
P3
Продолжительность CPU burst
6
2
5
5
Момент появления в очереди
0
2
6
0
время
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
P0
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г
Г И И И И И И
P1
14
15
16
17
И И
Г И И И И И
P2
P3
13
И И Г
Г
И И И
готовность
исполнение
P2013
P0
P1
P2
P3
15
18
English     Русский Правила