Aký je proces plánovania?

Proces plánovania je metóda, pomocou ktorej sú úlohy alebo úlohy pridelené k zdrojom (ako sú procesory v počítači, stroje v továrni alebo schôdzky v kalendári) v priebehu času. Jeho cieľom je optimalizovať využívanie zdrojov a dodržiavať termíny alebo iné ciele. Špecifiká sa výrazne líšia v závislosti od kontextu, ale všeobecný proces zvyčajne zahŕňa tieto kroky:

1. Príchod úloh: Úlohy alebo úlohy vstupujú do systému. Mohlo by to byť žiadosti o používateľa, naplánované udalosti alebo automaticky vygenerované úlohy. Zhromažďujú sa informácie o úlohe, ako sú jej požiadavky na zdroje (čas CPU, pamäť, I/O), priorita a termíny.

2. front práce: Prichádzajúce pracovné miesta sú umiestnené do frontu alebo frontov, často organizovaných prioritou, časom príchodu alebo inými kritériami. Tým sa vytvára čakací zoznam pre dostupné zdroje.

3. Výber úloh: Algoritmus plánovania si vyberie ďalšiu úlohu, ktorá sa má vykonať z frontov. Tento výber je rozhodujúci a určuje celkový výkon a efektívnosť systému. Existujú rôzne algoritmy, z ktorých každý má svoje silné a slabé stránky (pozri nižšie).

4. Pridelenie zdrojov: Po výbere úlohy sa prideľujú potrebné zdroje. Môže to zahŕňať priradenie jadra procesora, pridelenie pamäte, priradenie vstupných/výstupných zariadení atď.

5. vykonávanie úloh: Vybraná úloha beží, kým sa nedokončí, nie je vylúčená (prerušená) alebo sa stretne s chybou.

6. Dokončenie úloh: Po dokončení práce sa uvoľnia pridelené zdroje, vďaka čomu sú k dispozícii pre iné pracovné miesta.

7. Monitorovanie výkonu (voliteľné, ale dôležité): Systém často monitoruje metriky výkonnosti, ako je využitie zdrojov, časy dokončenia úloh, čakacie doby a priepustnosť. Tieto údaje možno použiť na vyladenie algoritmu plánovania a na zlepšenie výkonu systému.

Rôzne algoritmy plánovania: Výber algoritmu plánovania výrazne ovplyvňuje výsledok. Niektoré bežné príklady zahŕňajú:

* prvé, prvé, prvé (FCFS): Úlohy sa spracúvajú v poradí, v akom dorazia. Jednoduché, ale môže viesť k dlhým čakacím časom na kratšie pracovné miesta.

* najkratšia práca ako prvá (sjf): Úlohy s najkratším odhadovaným časom vykonávania sú spracované ako prvé. Minimalizuje priemernú čakaciu dobu, ale vopred si vyžaduje poznanie dĺžky práce.

* Plánovanie priority: Úlohou sú priradené priority a najskôr sa spracúvajú pracovné miesta s vyššou prioritou. Môže viesť k hladovaniu pracovných miest s nižšou prioritou.

* Round Robin: Každá úloha dostane malý časový kúsok (kvantového) času procesora. Spravodlivé, ale môže mať vysoké kontextové prepínanie režijných nákladov.

* Plánovanie viacúrovňového frontu: Úlohy sú rozdelené do rôznych frontov na základe ich charakteristík (napr. Interaktívne vs. dávka). Každý front môže mať svoj vlastný plánovací algoritmus.

* Plánovanie frontov viacúrovňovej spätnej väzby: Úlohy sa môžu pohybovať medzi frontmi na základe ich správania. Práca, ktorá využíva príliš veľa času CPU, by sa mohla presunúť do frontu nižšej priority.

Zložitosť procesu plánovania závisí od veľkosti systému a povahy úloh. V jednoduchých systémoch by to mohol byť priamy algoritmus, zatiaľ čo v zložitých operačných systémoch alebo distribuovaných prostrediach zahŕňa sofistikované algoritmy a techniky správy zdrojov.

• Predchádzajúca strana: Čo je operačný systém v oblasti riadenia operácií? 
• Ďalšia strana: Na aký typ práce ste najlepšie kvalifikovaní?