ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Наименьшее оставшееся время выполнение



Аналог предыдущего, но если приходит новый процесс, его полное время выполнения сравнивается с оставшимся временем выполнения текущего процесса.

6.2.4 Трехуровневое планирование

Трехуровневое планирование

Планировщик доступа выбирает задачи оптимальным образом(например: процессы, ограниченные процессором и вводом/выводом).

Если процессов в памяти слишком много, планировщик памяти выгружает и загружает некоторые процессы на диск. Количество процессов находящихся в памяти, называется степенью многозадачности.

 

Планирование в интерактивных системах

6.3.1 Циклическое планирование

Самый простой алгоритм планирования и часто используемый.

Каждому процессу предоставляется квант времени процессора. Когда квант заканчивается процесс переводится планировщиком в конец очереди. При блокировке процессор выпадает из очереди.


Пример циклического планирования

 

Преимущества:

  • Простата
  • Справедливость (как в очереди покупателей, каждому только по килограмму)

Недостатки:

  • Если частые переключения (квант - 4мс, а время переключения равно 1мс), то происходит уменьшение производительности.
  • Если редкие переключения (квант - 100мс, а время переключения равно 1мс), то происходит увеличение времени ответа на запрос.

6.3.2 Приоритетное планирование

Каждому процессу присваивается приоритет, и управление передается процессу с самым высоким приоритетом.

Приоритет может быть динамический и статический.

Динамический приоритет может устанавливаться так:

П=1/Т, где Т- часть использованного в последний раз кванта

Если использовано 1/50 кванта, то приоритет 50.

Если использован весь квант, то приоритет 1.

Т.е. процессы, ограниченные вводом/вывода, будут иметь приоритет над процессами ограниченными процессором.

Часто процессы объединяют по приоритетам в группы, и используют приоритетное планирование среди групп, но внутри группы используют циклическое планирование.

Приоритетное планирование 4-х групп

 

6.3.3 Методы разделения процессов на группы

Группы с разным квантом времени

Сначала процесс попадает в группу с наибольшим приоритетом и наименьшим квантом времени, если он использует весь квант, то попадает во вторую группу и т.д. Самые длинные процессы оказываются в группе наименьшего приоритета и наибольшего кванта времени.

Процесс либо заканчивает работу, либо переходит в другую группу

Этот метод напоминает алгоритм - "Кратчайшая задача - первая".

Группы с разным назначением процессов

Процесс, отвечающий на запрос, переходит в группу с наивысшим приоритетом.

Такой механизм позволяет повысить приоритет работы с клиентом.

Гарантированное планирование

В системе с n-процессами, каждому процессу будет предоставлено 1/n времени процессора.

Лотерейное планирование

Процессам раздаются "лотерейные билеты" на доступ к ресурсам. Планировщик может выбрать любой билет, случайным образом. Чем больше билетов у процесса, тем больше у него шансов захватить ресурс.

Справедливое планирование

Процессорное время распределяется среди пользователей, а не процессов. Это справедливо если у одного пользователя несколько процессов, а у другого один.

 

 

Планирование в системах реального времени

Системы реального времени делятся на:

  • жесткие (жесткие сроки для каждой задачи) - управление движением
  • гибкие (нарушение временного графика не желательны, но допустимы) - управление видео и аудио

Внешние события, на которые система должна реагировать, делятся:

  • периодические - потоковое видео и аудио
  • непериодические (непредсказуемые) - сигнал о пожаре

 

ß

Что бы систему реального времени можно было планировать, нужно чтобы выполнялось условие:

m - число периодическихсобытий

i - номер события

P(i) - период поступления события

T(i) - время, которое уходит на обработку события

Т.е. перегруженная система реального времени является непланируемой.

Планирование однородных процессов

В качестве однородных процессов можно рассмотреть видео сервер с несколькими видео потоками (несколько пользователей смотрят фильм).

Т.к. все процессы важны, можно использовать циклическое планирование.

Но так как количество пользователей и размеры кадров могут меняться, для реальных систем он не подходит.

6.4.2 Общее планирование реального времени

Используется модель, когда каждый процесс борется за процессор со своим заданием и графиком его выполнения.

Планировщик должен знать:

  • частоту, с которой должен работать каждый процесс
  • объем работ, который ему предстоит выполнить
  • ближайший срок выполнения очередной порции задания

Рассмотрим пример из трех процессов.

Процесс Азапускается каждые 30мс, обработка кадра 10мс

Процесс Вчастота 25 кадров, т.е. каждые 40мс, обработка кадра 15мс

Процесс Счастота 20 кадров, т.е. каждые 50мс, обработка кадра 5мс

Три периодических процесса

Проверяем, можно ли планировать эти процессы.

10/30+15/40+5/50=0.808<1

Условие выполняется, планировать можно.

Будем планировать эти процессы статическим(приоритет заранее назначается каждому процессу) и динамическимметодами.

6.4.3 Статический алгоритм планирования RMS (Rate Monotonic Scheduling)

Процессы должны удовлетворять условиям:

  • Процесс должен быть завершен за время его периода
  • Один процесс не должен зависеть от другого
  • Каждому процессу требуется одинаковое процессорное время на каждом интервале
  • У непериодических процессов нет жестких сроков
  • Прерывание процесса происходит мгновенно

Приоритет в этом алгоритме пропорционален частоте.

Процессу А он равен 33 (частота кадров)

Процессу В он равен 25

Процессу С он равен 20

Процессы выполняются по приоритету.

 

Статический алгоритм планирования RMS (Rate Monotonic Scheduling)

 

6.4.4 Динамический алгоритм планирования EDF (Earliest Deadline First)

Наибольший приоритет выставляется процессу, у которого осталось наименьшее время выполнения.

При больших загрузках системы EDFимеет преимущества.

Рассмотрим пример, когда процессу А требуется для обработки кадра - 15мс.

Проверяем, можно ли планировать эти процессы.

15/30+15/40+5/50=0.975<1

Загрузка системы 97.5%

 

Динамический алгоритм планирования EDF (Earliest Deadline First)

 

Алгоритм планированияRMSтерпит неудачу.

 





Последнее изменение этой страницы: 2016-08-16; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.213.192.104 (0.01 с.)