Значение – приоритет, в соответствии с которым ему выделяется процессор.

Стр 1 из 7Следующая ⇒

Процессы с одинаковыми приоритетами планируются в порядке FCFS. Для

Алгоритма SJF в качестве такого приоритета выступает оценка

Продолжительности следующего CPU burst. Чем меньше значение этой оценки,

Тем более высокий приоритет имеет процесс. Для алгоритма гарантированного

планирования приоритетом служит вычисленный коэффициент

Справедливости. Чем он меньше, тем больше у процесса приоритет.

Алгоритмы назначения приоритетов процессов могут опираться как на

Внутренние параметры, связанные с происходящим внутри вычислительной

Системы, так и на внешние по отношению к ней. К внутренним параметрам

Относятся различные количественные и качественные характеристики процесса

такие как: ограничения по времени использования процессора, требования к

Размеру памяти, число открытых файлов и используемых устройств ввода-

Вывода, отношение средних продолжительностей I/O burst к CPU burst и т. д.

Алгоритмы SJF и гарантированного планирования используют внутренние

Параметры. В качестве внешних параметров могут выступать важность

Процесса для достижения каких-либо целей, стоимость оплаченного

Процессорного времени и другие политические факторы. Высокий внешний

приоритет может быть присвоен задаче лектора или того, кто заплатил $100 за

Работу в течение одного часа.

Планирование с использованием приоритетов может быть как

вытесняющим, так и невытесняющим. При вытесняющем планировании

Процесс с более высоким приоритетом, появившийся в очереди готовых

Процессов, вытесняет исполняющийся процесс с более низким приоритетом. В

случае невытесняющего планирования он просто становится в начало очереди

готовых процессов. Давайте рассмотрим примеры использования различных

режимов приоритетного планирования.

Пусть в очередь процессов, находящихся в состоянии готовность, поступают

те же процессы, что и в примере для вытесняющего алгоритма SJF, только им

Дополнительно еще присвоены приоритеты. В вычислительных системах не

Существует определенного соглашения, какое значение приоритета – 1 или 4

считать более приоритетным. Во избежание путаницы, во всех наших примерах

Мы будем предполагать, что большее значение соответствует меньшему

приоритету, т. е. наиболее приоритетным в нашем примере является процесс p3,

А наименее приоритетным – процесс p0.

Таблица 1

Процесс Время появления в

Очереди

Продолжительность

Очередного CPU burst

Приоритет

P0 0 6 4

P1 2 2 3

P2 6 7 2

P3 0 5 1

Как будут вести себя процессы при использовании невытесняющего

приоритетного планирования? Первым для выполнения в момент времени t = 0

Выбирается процесс p3, как обладающий наивысшим приоритетом. После его

завершения в момент времени t = 5 в очереди процессов, готовых к

Исполнению, окажутся два процесса p0 и p1. Больший приоритет из них у

Процесса p1, он и начнет выполняться (см. таблице 2). Затем в момент времени t

= 8 для исполнения будет избран процесс p2, и лишь потом – процесс p0.

Таблица 2

Время 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

P0 Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г И И И И И И

P1 Г Г Г И И

P2 Г И И И И И И И

P3 И И И И И

Иным будет предоставление процессора процессам в случае вытесняющего

приоритетного планирования (см. таблица 3). Первым, как и в предыдущем

Случае, начнет исполняться процесс p3, а по его окончании – процесс p1. Однако

в момент времени t = 6 он будет вытеснен процессом p2 и продолжит свое

выполнение только в момент времени t = 13. Последним, как и раньше, будет

Исполняться процесс p0.

Таблица 3

Время 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

P0 Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г Г И И И И И И

P1 Г Г Г И Г Г Г Г Г Г Г И

P2 И И И И И И И

P3 И И И И И

В рассмотренном выше примере приоритеты процессов с течением времени

Не изменялись. Такие приоритеты принято называть статическими. Механизмы

Статической приоритетности легко реализовать, и они сопряжены с

Относительно небольшими издержками на выбор наиболее приоритетного

Процесса. Однако статические приоритеты не реагируют на изменения

Ситуации в вычислительной системе, которые могут сделать желательной

Корректировку порядка исполнения процессов. Более гибкими являются

Динамические приоритеты процессов, изменяющие свои значения по ходу

Исполнения процессов. Начальное значение динамического приоритета,

Присвоенное процессу, действует в течение лишь короткого периода времени,

После чего ему назначается новое, более подходящее значение. Изменение

Динамического приоритета процесса является единственной операцией над

Процессами, которую мы до сих пор не рассмотрели. Как правило, изменение

Приоритета процессов проводится согласованно с совершением каких-либо

Других операций: при рождении нового процесса, при разблокировке или

Блокировании процесса, по истечении определенного кванта времени или по

Завершении процесса. Примерами алгоритмов с динамическими приоритетами

являются алгоритм SJF и алгоритм гарантированного планирования. Схемы с

Динамической приоритетностью гораздо сложнее в реализации и связаны с

Большими издержками по сравнению со статическими схемами. Однако их

Использование предполагает, что эти издержки оправдываются улучшением

Работы системы.

Главная проблема приоритетного планирования заключается в том, что при

Ненадлежащем выборе механизма назначения и изменения приоритетов

Низкоприоритетные процессы могут не запускаться неопределенно долгое

Время. Обычно случается одно из двух. Или они все же дожидаются своей

Очереди на исполнение. Или вычислительную систему приходится выключать,

И они теряются (при остановке IBM 7094 в Массачусетском технологическом

Институте в 1973 году были найдены процессы, запущенные в 1967 году и ни

Разу с тех пор не исполнявшиеся). Решение этой проблемы может быть

Достигнуто с помощью увеличения со временем значения приоритета процесса,

Находящегося в состоянии готовность. Пусть изначально процессам

Присваиваются приоритеты от 128 до 255. Каждый раз по истечении

Определенного промежутка времени значения приоритетов готовых процессов

Уменьшаются на 1. Процессу, побывавшему в состоянии исполнение,

Присваивается первоначальное значение приоритета. Даже такая грубая схема

Гарантирует, что любому процессу в разумные сроки будет предоставлено

право на исполнение[1].

Обзор методов и алгоритмов работы подсистемы управления

Оперативной памятью.

Функции ОС по управлению памятью. Под памятью здесь подразумевается

Оперативная память компьютера. В отличие от памяти жесткого диска, которую

Называют внешней памятью, оперативной памяти для сохранения информации

Требуется постоянное электропитание.

Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со

Стороны мультипрограммной операционной системы. Особая роль памяти

Объясняется тем, что процессор может выполнять инструкции протравы только в

Том случае, если они находятся в памяти. Память распределяется как между

Модулями прикладных программ, так и между модулями самой операционной

Системы.

В ранних ОС управление памятью сводилось просто к загрузке программы и ее

Данных из некоторого внешнего накопителя (перфоленты, магнитной ленты или

магнитного диска) в память. С появлением мультипрограммирования перед ОС

Были поставлены новые задачи, связанные с распределением имеющейся памяти

Между несколькими одновременно выполняющимися программами.

Функциями ОС по управлению памятью в мультипрограммной системе являются:

 отслеживание свободной и занятой памяти;

 выделение памяти процессам и освобождение памяти по завершении процессов;

 вытеснение кодов и данных процессов из оперативной памяти на диск (полное

Или частичное), когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в

Ней всех процессов, и возвращение их в оперативную память, когда в ней

освобождается место;

 настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.

Помимо первоначального выделения памяти процессам при их создании ОС

Должна также заниматься динамическим распределением памяти, то есть

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒