Plánování procesů v interaktivních systémech

Základní stavy procesu

• běžící
• připravený - čeká na CPU
• blokovaný - čeká na zdroj nebo zprávu
• novy (new) - proces byl právě vytvořen
• ukončený (terminated) - proces byl ukončen

Správce procesů - udržuje tabulku procesů. Záznam o konkretním procesu - PCB (Process Control Block) - souhrn dat potrebnych k řízení procesu.

Plánovač vs. dispatcher

• dispatcher předává řízení procesu vybranému short time planovacem
  • prepnuti kontextu
  • prepnuti do user modu
  • skok na vhodnou instrukci daneho programu
• vice pripravenych procesu k behu { planovac vybere, ktery spusti jako prvni
• planovac procesu (scheduler) - pouziva planovaci algoritmus (scheduling algorithm)
• Preemptivni vs. non-preemptive planovani

Obsah 1 Plánování v interaktivních systémech 2 Algoritmus cyklické obsluhy (Round RObin) 3 Prioritní plánování 4 Plánovač spravedlivého sdílení 5 Plánování pomocí loterie 6 Plánování vláken

[editovat] Plánování v interaktivních systémech

- preemptivní

• Základní problém - každý proces je jedinečný a nepredikovatelný, nedá se říci, jak dlouho poběží, než se zablokuje
• Aby proces neběžel příliš dlouho, má počítač vestavěné hodiny, které provádějí pravidelné přerušení
• Při přerušení se vyvolá obslužný podprogram přerušení v jádře
• OS rozhodne, zda dovolí procesu pokračovat nebo zda dá CPU jinému procesu

[editovat] Algoritmus cyklické obsluhy (Round RObin)

• Každému procesu je přiřazen časový interval = časové kvantum, po které může běžet
• Pokud běží ještě na konci kvanta, je provedena preempce a je naplánován a spuštěn další připravený proces
• Pokud proces skončil, nebo se zablokoval ještě před spotřebováním časového kvanta, je také naplánován a spuštěn další připravený proces
• Délka časového kvanta:
  • Krátké: vysoká režie
  • Dlouhé: vyšší efektivita, může zhoršovat dobu odpovědi
• znevýhodnění I/O vázaných úloh, protože zpravidla využijí pouze malou část kvanta a zablokují se (výpočetně vázané úlohy jsou zvýhodněné)

[editovat] Prioritní plánování

• Interaktivní procesy mohou mít vyšší prioritu než procesy běžící na pozadí
  • Staticky - např. při startu procesu
  • Dynamicky - např. pokud mají I/O procesy vyšší prioritu, budou se moci po krátkém použití CPU opět zablokovat. S délkou běhu klesá dynamická priorita
• celková priorita = statická + dynamická
• rozdělení procesů do priotitních tříd, v nich je využíváno round robin

[editovat] Plánovač spravedlivého sdílení

• Přidělovat čas každému uživateli proporciálně bez ohledu na to, kolik má procesů

[editovat] Plánování pomocí loterie

• Procesy obdrží tikety (losy)
• Plánovač vybere náhodně jeden tiket
• Vítězný proces obdrží cenu - 1 kvantum času na CPU
• Důležitější procesy mohou obdržet více tiketů, aby se zvýšila jejich šance na výhru
• Spolupracující procesy si mohou předávat losy

[editovat] Plánování vláken

Buď jsou vlákna plánována v OS nebo ve vlastním procesu (obvykle pomocí RR)