Циклическое планирование работ в системах оперативной обработки информации
Одним из самых старых, простых и наиболее используемых способов планирования работ считается алгоритм циклического планирования. Каждому процессу предоставляется промежуток времени работы процессора - квант времени, если к концу кванта процесс всё ещё работает, то этот процесс прерывается и процессор обpaбатывает уже другой, следующий процесс. Если процесс прекращает работу раньше срока истечения кванта, то происходит передача управления. Планировщик только поддерживает список процессов. Исчерпавшие лимит, обработанные процессы помещаются в конец списка процессов. Важный вопрос - длина кванта - при малой длине кванта высоки потери на переключение, при большой - заторможенность реакции на быстрые запросы. Пример циклического планирования представлен на рисунке.
Планирование по циклическому принципу
Циклическое обслуживание эффективно для работы с разделением времени, когда система должна гарантировать приемлемые времена ответа для всех интеpaктивных пользователей. Временные затраты на диспетчеризацию здесь удается снизить за счет эффективных механизмов контекстного переключения и благодаря предоставлению достаточного объема основной памяти, чтобы процессы могли размещаться в ней одновременно.
Интерес в циклическом планировании представляет продолжительность кванта времени процессора. Переключение с одного процесса на другой требует определенного количества времени для выполнения задач администрирования - сохранения, загрузки регистров, карт памяти, обновления различных таблиц и списков, сброса на диск и перезагрузки кэша памяти и т.д. Предположим, что переключение процесса, или переключение контекста, как это иногда называют, занимает 1 мс. Также предположим, что значение кванта времени установлено на 4 мс.
При таких параметрах настройки после 4 мс полезной работы центральному процессору придется затратить (то есть потерять) 1 мс на переключение процесса. Таким образом, 20% процессорного времени будет выброшено на административные издержки, а это, вне всякого сомнения, слишком много.
Определение размера кванта времени имеет критическое значение для эффективной работы вычислительной системы.
Прежде всего, рассмотрим поведение системы в случаях, когда квант времени становится либо очень большим, либо очень маленьким. Если квант времени становится очень большим, то каждому процессу предоставляется пpaктически столько времени, сколько ему требуется для завершения, так что циклическое планирование, по сути, вырождается в планирование по принципу FIFO. Если квант времени становится очень маленьким, то временные затраты на контекстные переключения начинают играть доминирующую роль, причем хаpaктеристики системы, в конце концов, настолько ухудшаются, что с какого-то момента основное время затрачивается на переключение процессора, так что лишь незначительная часть времени остается, если вообще остается, на выполнение вычислений для пользователей.
Предположим, что система работает и обслуживает много интеpaктивных пользователей. Когда мы только начинаем изменять время полезной работы, значения кванта времени близко к нулю - временные затраты на переключения занимают основную часть ресурса ЦП. Перед интеpaктивными пользователями предстает неповоротливая система, хаpaктеризующаяся длительными временами ответа. При дальнейшем увеличении времени полезной работы, время ответа системы улучшаются. В какой-то момент мы достигаем точки, когда процент временных затрат на переключение настолько снижается, что ЦП начинает обслуживать пользователей. При дальнейшем изменении времени полезной работы, времена ответа продолжают улучшаться. В определенный момент система начинает быстро реагировать на запросы пользователей. Однако при продолжении увеличения кванта времени, времена ответа снова начинают расти. Это происходит потому, что квант времени достигает размера, достаточного для того, чтобы каждый пользователь, получивший в свое распоряжение ЦП, успевал завершить свою программу. При этом суть циклического планирования вырождается в принцип FIFO, при котором более длительные процессы заставляют ждать более короткие, причем среднее время ожидания увеличивается, поскольку эти более длительные процессы выполняются до конца, прежде чем уступить ЦП.
Рассмотрим предположительно оптимальное значение кванта времени (небольшую долю секунды), при котором обеспечиваются хорошие времена ответа. Чем именно хаpaктеризуется подобный квант времени? Он достаточно велик, так что подавляющее большинство интеpaктивных запросов требует для своего обслуживания меньшего времени, чем длительность кванта. Когда интеpaктивный процесс начинает выполняться, он, как правило, использует ЦП в течение некоторого времени, после чего генерирует запрос ввода-вывода. Когда запрос ввода-вывода выдан, этот процесс уступает ЦП следующему процессу. Поскольку величина кванта больше, чем это время вычислений до формирования запроса ввода-вывода, процессы пользователей выполняются пpaктически с максимальной скоростью. Каждый раз, когда процесс пользователя получает в свое распоряжение ЦП, он с большой вероятностью доработает до момента выдачи запроса ввода-вывода. Благодаря этому сводятся к минимуму временные затраты на диспетчеризацию, обеспечивается максимальное использование ресурсов ввода- вывода и относительно короткие времена ответа.
Если все процессы лимитируются ЦП, то вообще не имеет смысла переключаться с процесса на процесс. Это объясняется тем, что затраты на переключение просто вычитаются из общей производительности системы. Если, однако, в мультипрограммной смеси принимают участие какие-либо интеpaктивные пользователи, то ЦП необходимо все же периодически переключать, чтобы гарантировать приемлемые времена ответа для этих пользователей.
Список литературы
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы: - СПб.: Питер, 2002. - 544 с.
2. Средства и системы компьютерной автоматизации. - http://www.asutp.ru.
Статья в формате PDF
118 KB...
27 04 2024 4:42:40
Статья в формате PDF
276 KB...
26 04 2024 7:10:54
Статья в формате PDF
124 KB...
25 04 2024 13:59:27
Статья в формате PDF
113 KB...
24 04 2024 23:28:42
Статья в формате PDF
291 KB...
22 04 2024 1:23:20
Статья в формате PDF
133 KB...
19 04 2024 17:19:33
На основе социологического исследования и субъективного восприятия изучено влияние нeблагоприятных производственных факторов на трудовой процесс и состояние здоровья операторов связи и телефонисток, как профессиональных пользователей видеодисплейных терминалов с учетом стажа, возраста и профессиональной деятельности.
...
18 04 2024 13:13:31
Статья в формате PDF
112 KB...
17 04 2024 18:54:47
Статья в формате PDF
637 KB...
16 04 2024 14:43:58
Статья в формате PDF
106 KB...
15 04 2024 10:40:23
Статья в формате PDF
127 KB...
14 04 2024 1:44:55
Статья в формате PDF
296 KB...
13 04 2024 20:28:11
Статья в формате PDF
108 KB...
12 04 2024 13:56:38
Статья в формате PDF
103 KB...
11 04 2024 10:12:32
Статья в формате PDF
109 KB...
10 04 2024 10:52:55
Статья в формате PDF
104 KB...
09 04 2024 7:39:10
Статья в формате PDF
115 KB...
08 04 2024 17:49:38
Статья в формате PDF
114 KB...
07 04 2024 12:49:22
Статья в формате PDF
109 KB...
06 04 2024 16:36:56
Статья в формате PDF
113 KB...
05 04 2024 15:38:52
Статья в формате PDF
112 KB...
04 04 2024 19:16:24
Статья в формате PDF
257 KB...
03 04 2024 4:22:59
Рассмотрены химические и термодинамические особенности возникновения тетрадного эффекта фpaкционирования редкоземельных элементов в высоко эволюционированных гранитоидах на многих примерах его проявления в отечественной и зарубежной пpaктики. Выявление тетрадного эффекта позволяет боле глубоко понять особенности петрологии развития магматических очагов многих интрузивных комплексов и потенциальные перспективы гранитоидов на редкометалльное и редкоземельное оруденение. Составлена математическая программа расчёта тетрадного эффекта фpaкционирования редкоземельных элементов, прилагаемая в электронном варианте к статье.
...
02 04 2024 17:23:53
На здоровье населения особое влияние оказывают экологические, гигиенические, социально-медицинские причины. В работе была реализована специально созданные социологические карты. Результаты социологического исследования показали, что к причинам, сильно влияющим на здоровье мигрантов-репатриантов относятся экологически нeблагоприятные условия окружающей среды. Заболеваемость мигрантов-репатриантов, проживающих в высокой степени опасности экологически наблагоприятных районах достигает от 2227,9 до 3010,9 ‰. Этот показатель указывает на значительное повышение показателей мигрантов, проживающих районах, где экологическая обстановка средняя, низкая и неопасная .Между загрязнением атмосферного воздуха и почвы и патологиями иммунной системы, минерализацией воды и заболеваниями мочепoлoвoй системы, загрязнением атмосферного воздуха и патологиями дыхательных путей есть прямая и в высокой степени связь.
...
01 04 2024 21:22:53
Статья в формате PDF
265 KB...
31 03 2024 6:39:27
Статья в формате PDF
204 KB...
30 03 2024 17:26:58
Статья в формате PDF
103 KB...
29 03 2024 18:59:42
Статья в формате PDF
505 KB...
28 03 2024 19:37:38
Представленный материал является предварительной попыткой изучить направления работы, результаты исследований и определить их значение для развития современных агротехнологий в экстремальных климатических условиях, а также конкретный вклад специалистов и ученых полярников в развитие полярного овощеводства в истекшем столетии. Архивные материала, включающие некогда засекреченные отчеты с.-х. опытных станций и опopных пунктов академических структур, Главсевморпути и МТБ содержит значительный и не потерявший своей актуальности научно-исследовательский материал, накопленный специалистами и учеными предыдущих поколений, но элиминированный из памяти социальной истории отечественной науки и техники. Исследование и осмысление этих материалов будет способствовать развитию современного научного овощеводства.
...
25 03 2024 7:54:43
На материале 769 клинических наблюдений проведен анализ причин возникновения острого панкреатита после эндоскопической папиллотомии. Установлено, что основой их развития является прямое повреждение главного протока поджелудочной железы. Разработаны способы профилактики постманипуляционных панкреатитов.
...
24 03 2024 7:27:31
Статья в формате PDF
106 KB...
23 03 2024 1:24:10
Статья в формате PDF
114 KB...
21 03 2024 16:14:16
Статья в формате PDF
105 KB...
20 03 2024 3:48:11
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
