Презентация по операционным системам на тему "Алгоритмы планирования"

Алгоритмы планирования

Необходимость алгоритма планирования зависит от задач, для которых будет использоваться операционная система.
Основные три системы:
Системы пакетной обработки - могут использовать неприоритетный и приоритетный алгоритм (например: для расчетных
программ).

Интерактивные системы - могут использовать только приоритетный алгоритм, нельзя допустить чтобы один процесс занял надолго процессор (например: сервер общего доступа или персональный компьютер).
Системы реального времени - могут использовать неприоритетный и приоритетный алгоритм (например: система управления автомобилем).

Планирование в системах пакетной обработки

 "Первый пришел - первым обслужен" (FIFO - First In Fist Out)
Процессы ставятся в очередь по мере поступления.
Преимущества:
Простата
Справедливость
Недостатки:
Процесс, ограниченный возможностями процессора может затормозить более быстрые процессы, ограниченные устройствами ввода/вывода.

First-Come, First-Served (FCFS)
(First-Come, First-Served). Такой алгоритм выбора процесса осуществляет невытесняющее планирование. Процесс, получивший в свое распоряжение процессор, занимает его столько, сколько ему необходимо. После этого для выполнения выбирается новый процесс из начала очереди.

Преимуществом алгоритма FCFS является легкость его реализации, но в то же время он имеет и много недостатков: среднее время ожидания и среднее полное время выполнения для этого алгоритма существенно зависят от порядка расположения процессов в очереди.

Round Robin

По сути дела, это тот же самый алгоритм, только реализованный в режиме вытесняющего планирования.
Реализуется такой алгоритм так же, как и предыдущий, с помощью организации процессов, находящихся в состоянии готовность. Планировщик выбирает для очередного исполнения процесс, расположенный в начале очереди, и устанавливает таймер для генерации прерывания по истечении определенного кванта времени.

При выполнении процесса возможны два варианта.
Время непрерывного использования процессора, необходимое процессу, меньше или равно продолжительности кванта времени. Тогда процесс по своей воле освобождает процессор до истечения кванта времени, на исполнение поступает новый процесс из начала очереди, и таймер начинает отсчет кванта заново.

Продолжительность остатка текущего процесса больше, чем квант времени. Тогда по истечении этого кванта процесс прерывается таймером и помещается в конец очереди процессов, готовых к исполнению, а процессор выделяется для использования процессу, находящемуся в ее начале.

Shortest-Job-First (SJF)

 "Кратчайшая задача - первая"
SJF-алгоритм краткосрочного планирования может быть как вытесняющим, так и невытесняющим. При невытесняющем SJF-планировании процессор предоставляется избранному процессу на все необходимое ему время, независимо от событий, происходящих в вычислительной системе.

Преимущества:
Уменьшение оборотного времени
Справедливость (как в очереди покупателей, кто без сдачи проходит в перед)
Недостатки:
Длинный процесс занявший процессор, не пустит более новые краткие процессы, которые пришли позже.

При вытесняющем SJF-планировании учитывается появление новых процессов в очереди готовых к исполнению во время работы выбранного процесса. Если CPU burst нового процесса меньше, чем остаток CPU burst у исполняющегося, то исполняющийся процесс вытесняется новым.

Задание на закрепление:
Конспект.