Software zur Simulation von Multitaskingalgorithmen

1. Software zur Simulation von Multitaskingalgorithmen Michael Böhm – BSZW Rodewisch

2. Gliederung • Einleitung • Ziel • Lösung • Ergebnisse • Demonstration • Round Robin • Round Robin mit Prioritäten • Lotterie

3. Einleitung • Multitasking = Nebenläufigkeit • Wichtige Aufgabe eines OS • Scheinbar parallele Prozesse • Prozesse rechnen abwechselnd • Wechsel nicht bemerkbar • 20 – 30 ms • Kooperatives & prämentives MT • Wichtigste Bestandteile: • CPU • Zeitgeber • Betriebssystem mit Scheduler

4. Ziel • Entwicklung eines Programms • visuelle Darstellung mehrerer Multitasking-Algorithmen • Einsatz im Unterricht

5. Lösung • Recherche • Funktionelle Einheiten • Algorithmen • Darstellung • Entwicklung der Programmoberfläche • Programmtechnische Implementation • Borland Delphi 7 • Testung

6. Ergebnisse • „multitasking.exe“ • Grafische Oberfläche  Darstellung der funktionellen Einheiten • Simulation von 3 Algorithmen: • Round Robin • Round Robin mit Prioritäten • Lotterie

7. Ergebnisse 1 2 3 16 4 15 5 14 13 6 12 7 8 9 10 11 1 – Auswahlmenü 5 – Prozesse bearbeiten 9 – Schedulerdaten 13 – animierte Simulation 2 – Panel „Betriebssystem“ 6 – Erklärungsfeld 10 – aktiver Prozess 14 – Timerintervall 3 – Panel „Scheduler“ 7 – Schedulerdaten 11 – Signal 15 – Zeitgeber 4 – Prozesstabelle 8 – Warteschlange 12 – Schrittweise Sim. 16 – CPU mit aktivem Prozess

8. Ergebnisse • Schritt für Schritt: • Darstellung der einzelnen Schritte • Ausführliche Erklärung • Verstehen der einzelnen Einheiten • Simulation: • Gesamtzusammenhang • Geschwindigkeit beliebig wählbar

9. DemonstrationRound Robin Intervall erreicht Zeitgeber IRQ senden IRQ empfangen Scheduler aufrufen Betriebs-system Prozessliste Schedulergestartet Aktualisieren derWarteschlange Warte-schlange Warteschlangeaktuell Senken derRestrechenzeit Schedulerdaten

10. Betriebs-system Restrechenzeitgesenkt Prüfung derRestrechenzeit Schedulerdaten xor Restrechenzeit> 0 Restrechenzeit<= 0 Pausierung desakt. Prozesses Warteschlange Pausiert Prozess ans Endeder WS stellen CPU WS aktualisiert Andere Prozesseaufrücken WS aktualisiert Obersten Prozessstarten Schedulerdaten Prozess gestartet

11. DemonstrationRound Robin mit Prioritäten Intervall erreicht Zeitgeber IRQ senden IRQ empfangen Scheduler aufrufen Betriebs-system Prozessliste Schedulergestartet Aktualisieren derWarteschlange Warte-schlange Warteschlangeaktuell Senken derRestrechenzeit Schedulerdaten

12. Betriebs-system Restrechenzeitgesenkt Prüfung derRestrechenzeit Schedulerdaten xor Restrechenzeit> 0 Restrechenzeit<= 0 Senken derPriorität um 1 gesenkt Prüfen derPriorität xor Prozess hathöchste Priorität Prozessliste Wiederherstellender ursprüngl. Priotität Alle Prozessehaben Priorität 0 Warteschlange Prioritätwiederhergestellt

13. Betriebs-system Prozess hat nichthöchste Priorität Aktiven Prozesspausieren Schedulerdaten Warteschlange Pausiert Nächst wichtigerenProzess starten CPU Prozess gestartet Schedulerdaten

14. DemonstrationLotterie Intervall erreicht Zeitgeber IRQ senden IRQ empfangen Scheduler aufrufen Betriebs-system Prozessliste Schedulergestartet Aktualisieren derWarteschlange Warte-schlange Warteschlangeaktuell Senken derRestrechenzeit Schedulerdaten

15. Betriebs-system Restrechenzeitgesenkt Prüfung derRestrechenzeit Schedulerdaten xor Restrechenzeit> 0 Restrechenzeit<= 0 Ziehen einerZufallszahl Warteschlange Zufallszahlgezogen Gewinnerermitteln CPU Gewinnerermittelt Aktiven Prozesspausieren Schedulerdaten Pausiert Gewinnerprozessstarten Prozess gestartet

16. Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit