Lập kế hoạch Quy trình là gì?
Lập lịch trình quy trình là một tác vụ hệ điều hành lên lịch các quy trình ở các trạng thái khác nhau như sẵn sàng, chờ đợi và đang chạy.
Lập lịch trình cho phép HĐH phân bổ khoảng thời gian CPU thực thi cho mỗi quá trình. Một lý do quan trọng khác để sử dụng hệ thống lập lịch trình là nó giữ cho CPU luôn bận rộn. Điều này cho phép bạn có được thời gian phản hồi tối thiểu cho các chương trình.
Trong hướng dẫn lập lịch trình quy trình này, bạn sẽ học:
- Lập kế hoạch Quy trình là gì?
- Xử lý hàng đợi lập lịch
- Mô hình quy trình hai trạng thái
- Lập lịch mục tiêu
- Loại bộ lập lịch quy trình
- Bộ lập lịch dài hạn
- Công cụ lập lịch trung hạn
- Lập lịch ngắn hạn
- Sự khác biệt giữa các bộ lập lịch biểu
- Chuyển đổi ngữ cảnh là gì?
Xử lý hàng đợi lập lịch
Hàng đợi Lập lịch Quy trình giúp bạn duy trì một hàng đợi riêng biệt cho từng trạng thái quy trình và PCB. Tất cả các tiến trình của cùng một trạng thái thực thi được đặt trong cùng một hàng đợi. Do đó, bất cứ khi nào trạng thái của một quy trình được sửa đổi, PCB của nó cần được hủy liên kết khỏi hàng đợi hiện có của nó, hàng đợi này sẽ chuyển trở lại hàng đợi trạng thái mới.
Ba loại hàng đợi của hệ điều hành là:
- Hàng đợi công việc - Nó giúp bạn lưu trữ tất cả các quy trình trong hệ thống.
- Hàng đợi sẵn sàng - Loại hàng đợi này giúp bạn thiết lập mọi tiến trình nằm trong bộ nhớ chính, bộ nhớ này đã sẵn sàng và đang chờ thực thi.
- Hàng đợi thiết bị - Đây là một quá trình bị chặn do không có thiết bị I / O.
Trong Sơ đồ đã cho ở trên,
- Hình chữ nhật đại diện cho một hàng đợi.
- Vòng tròn biểu thị tài nguyên
- Mũi tên chỉ ra quy trình.
- Mọi quy trình mới đầu tiên được đưa vào hàng đợi Sẵn sàng. Nó sẽ đợi trong hàng đợi sẵn sàng cho đến khi nó được xử lý cuối cùng để thực thi. Ở đây, tiến trình mới được đưa vào hàng đợi sẵn sàng và đợi cho đến khi nó được chọn để thực thi hoặc nó được gửi đi.
- Một trong các quy trình được cấp phát CPU và nó đang thực thi
- Quy trình sẽ đưa ra một yêu cầu I / O
- Sau đó, nó sẽ được đặt trong hàng đợi I / O.
- Quá trình này sẽ tạo ra một quy trình con mới
- Quá trình này sẽ được chờ đợi cho đến khi nó kết thúc.
- Nó sẽ loại bỏ mạnh mẽ khỏi CPU, do đó làm gián đoạn. Sau khi hoàn thành ngắt, nó sẽ được gửi trở lại hàng đợi sẵn sàng.
Mô hình quy trình hai trạng thái
Mô hình quy trình hai trạng thái là:
- Đang chạy
- Không chạy
Đang chạy
Trong Hệ điều hành, bất cứ khi nào một quá trình mới được xây dựng, nó sẽ được nhập vào hệ thống, quá trình này sẽ được chạy.
Không chạy
Tiến trình không chạy được giữ trong một hàng đợi, đợi đến lượt chúng thực thi. Mỗi mục trong hàng đợi là một điểm đến một quy trình cụ thể.
Lập lịch mục tiêu
Dưới đây là các mục tiêu quan trọng của lập lịch trình Quy trình
- Tối đa hóa số lượng người dùng tương tác trong thời gian phản hồi có thể chấp nhận được.
- Đạt được sự cân bằng giữa phản hồi và sử dụng.
- Tránh trì hoãn vô thời hạn và thực thi các ưu tiên.
- Nó cũng nên tham chiếu đến các quá trình nắm giữ các tài nguyên quan trọng.
Loại bộ lập lịch quy trình
Công cụ lập lịch là một loại phần mềm hệ thống cho phép bạn xử lý việc lập lịch trình.
Chủ yếu có ba loại Bộ lập lịch quy trình:
- Dài hạn
- Thời gian ngắn
- Trung hạn
Bộ lập lịch dài hạn
Bộ lập lịch dài hạn còn được gọi là bộ lên lịch công việc . Bộ lập lịch này điều chỉnh chương trình và chọn tiến trình từ hàng đợi và tải chúng vào bộ nhớ để thực thi. Nó cũng quy định mức độ đa chương trình.
Tuy nhiên, mục tiêu chính của loại bộ lập lịch này là cung cấp sự kết hợp cân bằng giữa các công việc, như Bộ xử lý, các công việc I / O., Cho phép quản lý đa chương trình.
Công cụ lập lịch trung hạn
Lập lịch trình trung hạn là một phần quan trọng của việc hoán đổi . Nó cho phép bạn xử lý các quy trình ngoài được hoán đổi. Trong bộ lập lịch này, một quá trình đang chạy có thể bị tạm ngưng, điều này tạo ra một yêu cầu I / O.
Quá trình đang chạy có thể bị tạm ngưng nếu nó đưa ra yêu cầu I / O. Quá trình bị tạm ngưng không thể đạt được bất kỳ tiến bộ nào đối với việc hoàn thành. Để xóa quá trình khỏi bộ nhớ và tạo không gian cho các quá trình khác, quá trình bị treo nên được chuyển sang bộ nhớ thứ cấp.
Lập lịch ngắn hạn
Lập lịch ngắn hạn còn được gọi là bộ lập lịch CPU . Mục tiêu chính của bộ lập lịch này là tăng hiệu suất hệ thống theo các tiêu chí đã đặt. Điều này giúp bạn chọn từ một nhóm các quy trình sẵn sàng thực thi và phân bổ CPU cho một trong số chúng. Người điều phối cung cấp quyền kiểm soát CPU cho quá trình được chọn bởi bộ lập lịch ngắn hạn.
Sự khác biệt giữa các bộ lập lịch biểu
Dài hạn Vs. Ngắn hạn Vs. Trung hạn
| Dài hạn | Thời gian ngắn | Trung hạn |
|---|---|---|
| Dài hạn còn được gọi là bộ lập lịch công việc | Ngắn hạn còn được gọi là bộ lập lịch CPU | Trung hạn còn được gọi là bộ lập lịch hoán đổi. |
| Nó vắng mặt hoặc tối thiểu trong hệ thống chia sẻ thời gian. | Nó là không đáng kể trong thứ tự chia sẻ thời gian. | Bộ lập lịch này là một phần tử của hệ thống Chia sẻ thời gian. |
| Tốc độ thấp hơn so với bộ lập lịch ngắn hạn. | Tốc độ nhanh nhất so với bộ lập lịch ngắn hạn và trung hạn. | Nó cung cấp tốc độ trung bình. |
| Cho phép bạn chọn các quy trình từ các lần tải và gộp lại vào bộ nhớ | Nó chỉ chọn các tiến trình ở trạng thái sẵn sàng thực hiện. | Nó giúp bạn gửi quá trình trở lại bộ nhớ. |
| Cung cấp toàn quyền kiểm soát | Cung cấp ít quyền kiểm soát hơn | Giảm mức độ đa chương trình. |
Chuyển đổi ngữ cảnh là gì?
Nó là một phương pháp để lưu trữ / khôi phục trạng thái hoặc của một CPU trong PCB. Vì vậy, quá trình thực thi có thể được tiếp tục lại từ cùng một thời điểm sau đó. Phương pháp chuyển đổi ngữ cảnh rất quan trọng đối với hệ điều hành đa nhiệm.
Tóm lược:
- Lập lịch quy trình là một tác vụ hệ điều hành lập lịch trình cho các quá trình ở các trạng thái khác nhau như sẵn sàng, chờ đợi và đang chạy.
- Các mô hình quy trình hai trạng thái là 1) Đang chạy và) Không chạy
- Lập lịch quy trình tối đa hóa số lượng người dùng tương tác, trong thời gian phản hồi có thể chấp nhận được.
- Công cụ lập lịch là một loại phần mềm hệ thống cho phép bạn xử lý việc lập lịch trình.
- Ba loại công cụ lập lịch là 1) Dài hạn 2) Ngắn hạn 3) Trung hạn
- Bộ lập lịch dài hạn điều chỉnh chương trình và chọn quá trình từ hàng đợi và tải chúng vào bộ nhớ để thực thi.
- Công cụ lập lịch trung hạn cho phép bạn xử lý các quy trình ngoài đã hoán đổi.
- Mục tiêu chính của bộ lập lịch ngắn hạn là tăng cường hiệu suất hệ thống theo các tiêu chí đã đặt
- Dài hạn còn được gọi là bộ lập lịch công việc, trong khi ngắn hạn còn được gọi là bộ lập lịch CPU, và trung hạn còn được gọi là bộ lập lịch hoán đổi.