Uniprocessor Scheduling

Uniprocessor Scheduling فصل نهم

Aim of Scheduling • اهداف • زمان پاسخ • توان عملیاتی • کارآیی پردازنده

Types of Scheduling • زمانبندی طولانی مدت • تصمیم گیری در مورد پذیرش فرآیند جدید • زمانبندی میان مدت • تصمیم گیری در مورد اضافه نمودن کل یا بخشی از فرآیند به حافظه اصلی • زمانبندی کوتاه مدت • انتخاب یکی از فرآیندهای آمده برای اجرا • زمانبندی I/O • انتخاب یکی از فرآیندهای منتظر I/O برای دسترسی به I/O موجود

Long-Term Scheduling • مشخص می کند که کدام برنامه برای پردازش توسط سیستم پذیرفته می شود. • درجه ی چندبرنامگی را مشخص می کند. • هر چه تعداد فرآیندها بیشتر باشد، درصد کمتری از وقت پردازنده برای اجرا به فرآیندها تخصیص می یابد.

Medium-Term Scheduling • جزیی از تابع جابجایی است. • تصمیم برای مبادله یک فرآیند به داخل بر اساس نیازهای مدیریت درجه ی چند برنامگی صورت می گیرد.

Short-Term Scheduling • معمولا تحت عنوان Dispatcher یا توزیع کننده شناخته می شود. • بیشتر از همه فرآیندها اجرا می گردد. • هر وقت یک اتفاق رخ دهد، صدا زده می شود: • وقفه های ساعت • وقفه های I/O • فراخوانیهای سیستمی • سیگنالها

Short-Term Scheduling Criteria • کاربر- محور • زمان پاسخ • مدت زمان بین ارسال یک درخواست و دریافت پاسخ آن • سیستم-محور • استفاده موثر و کارآ از پردازنده

Short-Term Scheduling Criteria • معیارهای وابسته به کارآیی • قابل اندازه گیری (کمی) • مثل زمان پاسخ و توان عملیاتی • معیارهای غیر وابسته به کارآیی • کیفی • مثل قابلیت پیش بینی • خدمات ارائه شده به کاربر در طی زمان، دارای مشخصات یکسانی باشد.

Priorities • زمانبند همیشه فرآیندی را که اولویت آن بیشتر هست را ترجیح می دهد. • در این حالت، برای هر سطح از اولویت یک صف آماده داریم. • ممکن است فرآیندهای کم اولویت گرسنگی بکشند. • می توان به فرآیند اجازه داد که اولویت خود را بر اساس طول عمر تغییر دهد.

Decision Mode • بدون قبضه کردن • فرآیندی که در حال اجرا است، تا وقتی که تمام نشود یا مسدود نشود به اجرا ادامه می دهد. • با قبضه کردن • ممکن است که فرآیند در حال اجرا دچار وقفه شود یا توسط سیستم عامل به حالت آماده برگردد. • چون هیچ فرآیندی پردازنده را به انحصار خود در نمی آورد، در این روش خدمات بهتری ارائه می شود.

Process Scheduling Example

5 0 10 15 20 First-Come-First-Served(FCFS) • فرآیند تازه به صف آماده ها می پیوندد. • وقتی که اجرای فرآیند جاری تمام شد، قدیمی ترین فرآیند موجود در صف آماده برای اجرا انتخاب می گردد. A B C D E

First-Come-First-Served(FCFS) • ممکن است که فرآیندهای کوتاه مدت زمان زیادی منتظر اجرا باقی بمانند. • به نفع فرآیندهای که نیاز I/O آنها کم و نیاز پردازنده آنها زیاد است عمل می کند.

5 0 10 15 20 Round-Robin • از وقفه ساعت برای قبضه کردن استفاده می کند. • هر فرآیند به اندازه یک مدت زمان معین از پردازنده استفاده می کند. A B C D E

Round-Robin • وقفه های ساعت در فواصل منظمی تولید می شوند. • وقتی وقفه ساعت رخ می دهد، فرآیند در حال اجرا به صف آماده ها بر می گردد. • فرآیند سر صف برای اجرا انتخاب می گردد. • این روش به نام برهه زمانی نیز شناخته می شود.

5 0 10 15 20 A B C D E Shortest Process Next • یک سیاست بدون قبضه کردن است. • فرآیندی که به زمان کمتری برای اجرا نیاز دارد انتخاب می شود. • باید بتوان زمان پردازش را تخمین زد.

Shortest Process Next • قابلیت پیش بینی فرآیندهای طولانی کاهش می یابد. • ممکن است که فرآیندهای طولانی گرسنگی بکشند. • اگر زمان تخمینی اجرای فرآیند درست نباشد، ممکن است سیستم عامل آنرا قطع نماید.

5 0 10 15 20 A B C D E Shortest Remaining Time • نسخه همراه با قبضه کردن روش SPN • باید بتوان زمان پردازش را تخمین زد.

5 0 10 15 20 Highest Response Ratio Next (HRRN) • هدف مینیمم کردن معیار زیر است. • لذا، فرآیندی که بیشترین نرخ را دارد، انتخاب می شود. A B C D E time spent waiting + expected service time expected service time

5 0 10 15 20 A B C D E Feedback • کارهایی که مدت طولانی تری در حال اجرا هستند را جریمه کنید. • مقدار زمانی را که فرآیند برای خاتمه نیاز دارد را نمی دانیم.

Uniprocessor Scheduling