Aký je účel funkcie riadenia prevádzkových procesorov?

Hlavným účelom funkcie riadenia procesorov (známeho tiež ako správa CPU alebo správa procesov) v operačnom systéme je efektívne a efektívne alokovať a riadiť použitie CPU (centrálna spracovateľská jednotka) medzi rôznymi procesmi a vláknami, ktoré sú v systéme. Jeho cieľom je maximalizovať využitie CPU, minimalizovať čas odozvy a zabezpečiť spravodlivosť pri prideľovaní zdrojov.

Tu je rozpad kľúčových účelov:

* Plánovanie procesu: Rozhodovanie o tom, ktorý proces alebo vlákno dostane prístup k CPU v ktoromkoľvek danom čase. Je to rozhodujúce, pretože mnoho procesov často súťaží o obmedzené zdroje CPU. Algoritmy plánovania určujú poradie, v akom sa vykonávajú procesy, vyvažuje konkurenčné ciele, ako je minimalizácia čakacej doby, maximalizácia priepustnosti a zabezpečenie spravodlivosti. Medzi bežné algoritmy plánovania patrí prvé, prvé, najskôr (FCFS), najkratšia úloha (SJF), plánovanie priority a Round Robin.

* prepínanie kontextu: Schopnosť rýchlo prepnúť procesor z jedného procesu na druhý. To poskytuje ilúziu viacerých procesov, ktoré sú súčasne bežiace, aj keď iba jeden proces môže používať CPU v danom okamihu na jednom jadrovom procesore. Prepínanie kontextu zahŕňa uloženie stavu súčasného procesu (registre, počítadlo programu atď.) A načítanie uloženého stavu ďalšieho procesu, ktorý sa má vykonať.

* Synchronizácia a komunikácia procesu: Poskytovanie mechanizmov pre procesy na koordináciu svojich činností a zdieľanie informácií. Je to nevyhnutné pre procesy, ktoré musia spolupracovať pri splnení úlohy. Mechanizmy zahŕňajú semafory, mutexes, monitory a odovzdávanie správ. Nesprávna synchronizácia môže viesť k rasovým podmienkam, patovám a iným problémom so súbežnosťou.

* prerušenie manipulácie: Reakcia na prerušenia, ktoré sú signálmi, ktoré naznačujú udalosť, ktorá si vyžaduje okamžitú pozornosť (napr. Zariadenie potrebuje službu, vyskytla sa chyba). Funkcia riadenia procesorov pozastavuje proces v súčasnosti prevádzkovaného procesu, spracováva prerušenie a potom obnoví prerušený proces (alebo prepne na iný proces).

* Vytváranie a ukončenie procesu: Vytváranie nových procesov pri požadovaní (napr. Keď používateľ spustí aplikáciu) a ukončenie procesov, keď už nie sú potrebné (napr. Keď používateľ uzavrie aplikáciu alebo keď sa proces stretne s chybou). Zahŕňa to pridelenie alebo riešenie pamäte a ďalšie zdroje.

* Zabezpečovanie pridelenia spravodlivých zdrojov: Predchádzanie akéhokoľvek procesu monopolizácie CPU a hladom iných procesov. Algoritmy plánovania často zahŕňajú kritériá spravodlivosti, aby sa zabezpečilo, že všetky procesy získajú primeraný podiel na CPU času.

* Maximalizácia využívania CPU (priepustnosť): Udržiavanie CPU čo najpriaznivejšie zabezpečením vždy, aby bol proces pripravený na vykonanie. To zlepšuje celkovú účinnosť systému.

* Minimalizácia času odozvy: Poskytovanie rýchlych odpovedí na interakcie používateľov a ďalšie udalosti. Toto je obzvlášť dôležité pre interaktívne aplikácie. Algoritmy plánovania môžu uprednostňovať procesy, ktoré si vyžadujú rýchle odpovede.

Stručne povedané, funkcia riadenia procesorov je ústrednou súčasťou operačného systému zodpovedného za organizovanie vykonávania procesov, optimalizáciu využívania CPU a poskytovanie stabilného a efektívneho prostredia na prevádzkovanie aplikácií. Hrá rozhodujúcu úlohu v celkovom výkone a reakcii počítačového systému.

• Predchádzajúca strana: Čo sú pripojené pamäť CPU a ďalšie komponenty? 
• Ďalšia strana: Je možné, že počítač s procesorom Core i7, ktorý beží pri 3 GHz, mohol prekonať ďalšiu procesoru vyššej rýchlosti hodín (4 GHz)?