Распределение времени процессора

Основная причина введения принципа мультипрограммирования – стремление компенсировать существенно различные скорости ЦП и внешних устройств.

В вычислительной среде имеется смесь активных задач.

Различают 2 режима мультипрограммирования:

1. Режим разделения времени.

Существует 1 или более основных задач и совокупность фоновых задач. Фоновые задачи выполняются в периоды блокировки основных задач (вводы/вывода, ожидание событий).

2. Режим квантования времени.

Нет деления на основные и фоновые задачи.

Планирование времени процессора включает:

1. Способ выбора готового процесса на исполнение

2. Способ вычисления величины кванта

В общем случае каждому процессу ставится в соответствие число – приоритет (важность процесса).

Величина приоритета определяется статистическими и динамическими параметрами процесса.

Статистические:

· Объем занимаемой памяти

· Ожидаемое время выполнения

· Ожидаемый ввод/вывод

· Коэффициент важности задачи

Динамические:

· Ресурсы, принадлежащие процессу

· Общее время выполнения задачи

· Количество процессорного времени, полученного за некоторый последний отрезок времени

· Объем ввода/вывода за последний период времени

· Время пребывания в заблокированном состоянии

При планировании используют следующие показатели производительности:

1. Загрузка ресурсов

2. Время простоя

3. Пропускная способность ВС

4. Время выполнения заданий

3 класса алгоритмов планирования:

1. По наивысшему приоритету (HPF – High Priority First)

2. Круговорот

3. Планирование с обратной связью – в системах пакетной обработки

Многоуровневое планирование

Разбивает задачу планирования на подзадачи

Планирование включает:

1. Работа с очередями

2. Переключение процессов

3. Вычисление приоритетов

4. Текущее измерение характеристик процессов

Элементы многоуровневого планирования:

1. Диспетчер

2. Кратковременный планировщик (более трудоемкий)

3. Долговременный планировщик (самый трудоемкий) – пересчитывает приоритеты