Käyttöjärjestelmässä on monia tehtäviä rivissä joka minuutti. Se on todellakin suunniteltu yhdistämään kaikki ohjelmat ja suorittamaan tehtävätarjouksen mukaan. Prosessin ajoitus on tärkeä tehtävä käyttöjärjestelmälle. Käyttöjärjestelmä Käsittelee erilaisia tehtäviä eri tiloissa; valmiina, juoksemaan ja odottamaan.
Tärkeä syy prosessien ajoitukseen on se, että käyttöjärjestelmä voi varata tietyt prosessorin aikavälit jokaiselle prosessille. Prosessien ajoituksen päätehtävä on pitää prosessori toiminnassa koko ajan saumattomasti, jotta kaikkien ohjelmien odotusaika olisi mahdollisimman pieni.
Prosessilla on kolme tilaa: Käynnissä, Odottaa ja Valmis. Prosessin ajoituksessa on eri jonot eri tiloihin. Kaikki tehtävät, joilla on samanlainen tila, ohjataan samaan jonoon. Jos jonkin tehtävän tila muuttuu, se siirtyy vastaavaan jonoon.
Prosessin ajoitukseen on käytettävissä kolme jonoluokkaa. Ne ovat työjono, valmiusjono ja laitejono. Järjestelmän prosessit tallennetaan työjonoon. Valmis jono asettaa jonoon kaikki suorittamista odottavat tehtävät, kun taas Device queue huolehtii oheislaitteista ja sisäisistä järjestelmälaitteista.
Lyhytaikainen vs pitkäaikainen aikataulu
Lyhyen aikavälin ajoittimen ja pitkän aikavälin ajoituksen ero on siinä, miten tehtävä suoritetaan. Short Term Scheduler helpottaa prosessin valintaa Ready Queue -jonosta ja allokoi sen prosessorille suorittamista varten, kun taas Long term Scheduler auttaa valitsemaan prosessin työvarannosta ja allokoimaan valmiusjonossa.
Kaksi tyyppiä ovat ajoittajat, jotka toimivat rinnakkain prosessien ajoituksen helpottamiseksi. Lyhyen aikavälin ja pitkän aikavälin ajoittajat ovat järjestelmäohjelmistoja, jotka käsittelevät prosessien ajoituksen tehokkaasti.
Lyhyen ja pitkän aikavälin aikataulujen vertailutaulukko (taulukkomuodossa)
| Vertailuparametri | Lyhytaikataulu | Pitkäaikainen aikataulu |
|---|---|---|
| Tehtävä | Se valitsee prosessin Valmis-jonosta lähettääkseen sen CPU:lle. | Prosessi valitaan työvarannosta siirtää sen valmiiseen jonoon. |
| Taajuus | Lyhyen aikavälin aikataulujen tiheys on suurempi. | Pitkän aikavälin ajoitus ei ole yhtä usein kuin lyhytaikaista prosessin ajoituksessa. |
| Moniohjelmoinnin hallinta | Lyhyen aikavälin ajastimella on vähemmän hallintaa moniohjelmointiin. | Pitkän aikavälin Scheduler hallitsee moniohjelmointia. |
| Ajanjakojärjestelmä | Lyhyen aikavälin Schedulerilla on minimaalinen läsnäolo aikajakojärjestelmässä. | Pitkän aikavälin ajastin ei ole käytettävissä aikajakojärjestelmässä. |
| Nimi Vaihtoehto | Sitä kutsutaan muuten CPU Scheduleriksi. | Sitä kutsutaan muuten Job Scheduleriksi. |
Mikä on lyhytaikataulu?
Short term Scheduler on järjestelmäohjelmisto, joka valitsee prosessit valmiusjonosta ja lähettää ne prosessorille suoritettavaksi. Lyhyen aikavälin ajoitusta kutsutaan muuten CPU Scheduleriksi.
Aikajakojärjestelmässä Lyhytaikainen ajoitus on minimaalisesti läsnä. Lyhytaikaisen aikatauluttajan suoritus tapahtuu usein ja myös useammin kuin pitkän aikavälin aikatauluttaja.
Moniohjelmoinnin aste on myös rajoitettu ja sillä on vähemmän hallintaa. Lyhyen aikavälin ajoittaja käyttää algoritmia, joka päättää, mikä prosessi ajoitetaan suoritettavaksi.
Prosessien suorittaminen kestää muutaman millisekunnin ja tämä on yksi syy siihen, miksi se on useampaa kuin pitkän aikavälin ajoitus. Algoritmi, joka päättää valittavat prosessit, on ensiarvoisen tärkeä, kun se päättää, kumpaan edetään seuraavaksi.
Pitkän odotusajan prosessi on valittava valmiusjonosta. Tämä tarkoittaa, että kun prosessi on valittu, kaikki muut prosessit odottavat vuoroaan.
Jos lyhyen aikavälin ajoittaja tekee virheen valitessaan prosessin, jolla on pitkä purskeaika, syntyy virhe, jota kutsutaan nälkään.
Nälkä on lyhytaikaisen aikatauluttajan vika oikean prosessin toteuttamisessa. Tämä voidaan havaita viiveenä tiedoston avaamisessa, viiveenä pyydetyn ohjelman avaamisessa.
Mikä on Long Term Scheduler?
Pitkän aikavälin ajastin on järjestelmäohjelmisto, joka valitsee prosessin työvarannosta ja siirtää sen valmiiseen jonoon lyhytaikaisen ajoittajan jatkokäsittelyä varten. On monia tapauksia, joissa monet ohjelmat lähetetään suoritettaviksi, ja monta kertaa kaikkien tehtävien suorittaminen välittömästi ei ole mahdollista.
Nämä tehtävät tallennetaan pooliin, jota kutsutaan työryhmäksi. Tehtävät odottavat vuoroaan, kun pitkän aikavälin ajoittaja valitsee prosessin pitkällä odotusajalla ja lähettää sen valmiusjonoon sen suorittamista varten.
Pitkän aikavälin aikatauluttajaa kutsutaan muuten työaikatauluksi. Pitkän aikavälin aikatauluttajan prosessin taajuus on pienempi verrattuna lyhytaikaiseen aikatauluttajaan.
Toisin kuin lyhytaikataulu, pitkän aikavälin ajastin hallitsee useita ohjelmia monipuolisesti. Se erottaa ohjelmat aikajanan mukaisesti ja syöttää sen valmiiseen jonoon.
Pitkän aikavälin aikatauluttajalla on suurempi vastuu prosessien valinnassa pitäen Input/Oput ja prosessoriin sidotut tehtävät linjassa. Tämä varmistaa järjestelmän optimaalisen suorituskyvyn ja oikean toiminnan.
On ymmärrettävä, että pitkän aikavälin ajoittajan päätehtävä on tarjota sekatyöt valmiiseen jonoon. Lyhyen aikavälin ajoittaja valitsee tämän lisäksi sen suorittamista varten.
Tärkeimmät erot lyhyen ja pitkän aikavälin aikataulujen välillä
- The tärkein ero lyhyen aikavälin ajoittajan ja pitkän aikavälin aikataulun välillä Lyhytaikainen ajoittaja valitsee prosessit valmiusjonosta yksitellen ja syöttää ne CPU:lle jatkosuoritusta varten, kun taas pitkäkestoinen ajoittaja valitsee prosessit tehtävien massamuistista nimeltä työvarasto ja lähettää sen valmiiseen jonoon..
- Lyhyen aikavälin ajoittaja valitsee useammin prosesseja valmiista jonosta kuin pitkän aikavälin ajoittaja työvarannosta.
- Lyhyen aikavälin ajastimella on vähemmän hallintaa moniohjelmointiin, kun taas pitkän aikavälin ajastimella ohjataan moniohjelmoinnin astetta.
- Lyhytaikainen ajoittaja on minimaalisesti läsnä aikajakojärjestelmässä, kun taas pitkän aikavälin ajoittaja ei ole läsnä aikajakojärjestelmässä.
- Lyhytaikainen ajoittaja allokoi tehtävän prosessorille sen prosessia varten, joten sitä kutsutaan myös CPU-skedoijaksi, kun taas pitkän aikavälin ajoittaja allokoi tehtävän valmiiseen jonoon lyhytaikaisen ajoittajan jatkotoimia varten. Sitä kutsutaan työksi. aikatauluttaja.
Johtopäätös
Prosessien ajoituksella on tärkeä tavoite tasapainottaa vaste ja käyttö. Tämä maksimoi käyttäjien määrän tarjoamalla minimaalisen odotusajan ohjelmien käsittelylle. Aikataulun tulee tapahtua samanaikaisesti, eikä se saa jäädä aikajanalta.
Pitkän aikavälin ja lyhyen aikavälin aikataulun toimivuus on kriittistä, jotta järjestelmä toimisi saumattomasti. Jos suorituksessa on virhe, voidaan helposti tunnistaa, onko vika lyhytaikaisessa aikataulussa vai pitkän aikavälin aikataulussa. Suurimman osan ajasta järjestelmä voi olla hidas tarjoaessaan erilaisia komentoja suorittimen prosessoitaviksi.
On kuitenkin huomattava, että saavuttaakseen CPU:n sen on läpäistävä Lyhyen aikavälin ja Pitkän aikavälin ajastimen valintaprosessi.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5532867/
- https://arxiv.org/abs/1111.5348
