Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Plánovač UNIX je základná súčasť operačného systému zodpovedná za efektívne riadenie a vykonávanie rôznych procesov. Jeho primárnou úlohou je prideliť procesom čas CPU, čím sa zabezpečí spravodlivé a optimálne využitie systémových zdrojov. Plánovač pracuje v spojení s jednotkou správy pamäte (MMU) a CPU, aby zvládli plánovanie a vykonávanie procesov v prostredí multitaskingu.
Ako funguje plánovač UNIX?
V systémoch UNIX sú procesy entity, ktoré predstavujú spustené programy. Každý proces má svoj vlastný súbor inštrukcií, údajov a prostriedkov a jeho spustenie vyžaduje čas CPU. Cieľom plánovača je určiť, ktorý proces by mal v danom momente bežať, pričom sa berú do úvahy rôzne kritériá, ako je priorita, požiadavky na zdroje, spravodlivosť a výkon systému.
Proces plánovania zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky:
1. Spracovať odoslanie :Keď sa vytvorí alebo odošle nový proces do systému, pridá sa do frontu plánovača alebo do zoznamu procesov čakajúcich na vykonanie.
2. Výber algoritmu plánovania :Plánovač zvolí plánovací algoritmus na určenie poradia, v ktorom sa budú procesy vykonávať. Bežné algoritmy plánovania zahŕňajú:
- Kto príde, ten prv berie (FCFS) :Procesy sa vykonávajú v poradí, v akom boli prijaté, bez zohľadnenia ich priorít.
- Round Robin (RR) :Každému procesu je pridelený pevný časový úsek (kvantum) a keď proces prekročí svoj časový úsek, je preemptovaný a umiestnený na koniec frontu.
- Najskôr najkratšia úloha (SJF) :Procesy sa vykonávajú v poradí podľa odhadovaného času vykonávania, pričom prioritu majú kratšie úlohy.
- Plánovanie priority: Procesom sú priradené priority a ako prvé sa vykonávajú procesy s vyššou prioritou.
- Viacúrovňové fronty spätnej väzby: Procesy sú rozdelené do viacerých frontov na základe priorít alebo požiadaviek na zdroje, pričom na každý front sa používajú rôzne plánovacie algoritmy.
3. Výber procesu :Plánovač vyberie ďalší proces, ktorý sa má spustiť z frontu podľa zvoleného plánovacieho algoritmu. Najprv sa môžu vybrať úlohy s vyššou prioritou alebo kratšie úlohy, alebo sa procesy môžu vykonávať postupne, aby sa zabezpečila spravodlivosť.
4. Vykonanie procesu :Zvolený proces sa načíta do CPU a spustí sa. Beží, kým sa nedokončí alebo kým nebude potrebné spustiť proces s vyššou prioritou.
5. Preempcia procesu (ak je k dispozícii) :Ak príde proces s vyššou prioritou alebo je pripravený na spustenie počas vykonávania iného procesu, plánovač môže bežiaci proces predísť a prepnúť na proces s vyššou prioritou.
6. Prepínanie kontextu :Keď plánovač prepína medzi procesmi, vykoná prepnutie kontextu, pričom uloží stav (registre CPU, ukazovatele pamäte atď.) aktuálneho procesu a načíta stav nasledujúceho procesu.
7. Vyvažovanie záťaže :Plánovač berie do úvahy faktory, ako je využitie zdrojov a spravodlivosť, aby sa vyrovnalo pracovné zaťaženie medzi viacerými CPU alebo jadrami vo viacprocesorových systémoch.
Plánovač nepretržite monitoruje systém a robí dynamické rozhodnutia o plánovaní na základe stavu procesov, dostupnosti zdrojov a metrík výkonu. Jeho cieľom je dosiahnuť vysokú priepustnosť systému (vykonať čo najviac procesov), nízku latenciu (minimalizovať čas potrebný na spustenie procesu) a spravodlivosť medzi procesmi.
Rôzne plánovače môžu byť implementované alebo zvolené v rôznych systémoch podobných UNIX a plánovacie algoritmy môžu byť upravené alebo prispôsobené tak, aby spĺňali špecifické požiadavky na výkon a systém. Správne plánovanie je rozhodujúce pre dosiahnutie efektívneho využitia zdrojov, odozvy a celkového výkonu systému.