4.6. УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 4.6.1. ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОЙ ОБРАБОТКИ
Алгоритм RR. Простейшее правило планирования работ, обеспечивающее выполнение указанного требования, задается алгоритмом циклического обслуживания (рис. 4.17) — алгоритмом RR (Round-Robin).
Рис. 4.17. Алгоритм RR |
Заявки на выполнение работ поступают с интенсивностью к в очередь О, откуда они выбираются и исполняются процессором CPU. Для обслуживания отдельной заявки отводится постоянный квант времен и q, достаточный для выполнения нескольких тысяч операций. Если работа была выполнена за время q, она покидает систему. В противном случае она вновь поступает в конец очереди и ожидает предоставления ей очередного кванта процессорного времени.
Алгоритм FB. Для обеспечения еще более быстрой реакции системы на короткие работы в системах оперативной обработки используются алгоритмы многоуровневого циклического планирования. Одним из таких алгоритмов является алгоритм FB (Foreground-Background).
Заявки на выполнение работ поступают в очередь Оі (рис. 4.18). Работы, стоящие в очереди Оь получают квант процессорного
Рис. 4.18. Алгоритм FB |
времени д. Если за это время работа была выполнена, то она покидает систему. В противном случае заявка на работу переносится в очередь СЪ, откуда она может быть занесена в очереди 0з,04,...,0„. Очереди обслуживаются в следующем порядке. Если имеется хотя бы одна заявка в очереди О ь то эта заявка непременно обслуживается. Заявки из очереди СЬ обслуживаются при условии, что нет заявок в очереди О\. Аналогично заявки из очереди обслуживаются только в том случае, если все очереди О],..., От_і пусты. Заявка, достигшая последней очереди О,,, остается в ней до полного завершения работы.
Применяются модификации алгоритма ЕВ, различающиеся по величине квантов времени, предоставляемых заявкам из разных очередей. Возможно планирование на основе постоянной величины кванта или с использованием квантов переменной длительности, которая возрастает по мере увеличения номера очереди. Одна из таких модификаций — алгоритм планирования ЕВ с учетом приоритетов работ. поступающие в систему, разделяются в зависимости от приоритетов 1 п на и потоков /)..../„.
Приоритеты задач относительны, т.е. поступление в систему заявки более высокого приоритета не прерывает процесс обработки менее приоритетных заявок, но при освобождении ресурса более приоритетные заявки будут назначены в первую очередь. Работы с высшим приоритетом поступают в очередь Оь а работы с низким приоритетом — в очередь Работам, выбираемым на обслуживание из разных выделяются кванты време
ни различной длительности, причем заявкам из очереди выделяется больший по продолжительности квант времени, чем
заявкам из очереди От_|, т = 2л.
Приоритеты работам могут назначаться исходя из трудоемкости последних.
Если трудоемкости работ известны хотя бы приближенно, то работам с большой трудоемкостью присваиваются низкие приоритеты и они сразу же поступают в соответствующего в которых получают большиекванты времени. В результате этого трудоемкие работы не будут задерживать процесс выполнения менее трудоемких работ. Если трудоемкость работы была занижена, т.е. ее приоритет оказался завышен, то после окончания для нее кванта време
ни работа переместится в очередь следующего, более низкого приоритета.
Алгоритм планирования с учетом приоритетов очень эффективен для ЭВМ с ограниченной емкостью оперативной памяти, не позволяющей разместить в ней программы всех работ, выполняемых системой. В таком случае в оперативной памяти размещается только небольшая часть программ, а остальные программы хранятся во внешней памяти — на магнитном диске. Все программы циклически обслуживаются в предоставленном им кванте процессорного времени, поэтому они вызываются в оперативную память поочередно, а получив квант обслуживания, удаляются из нее во внешнюю память (вытесняются на диск). Процесс циклического завершения программ в оперативной памяти называется свопингом. Если система работает со свопингом и все без исключения работы поступают в первую очередь, причем всем очередям выделяются одинаковые кванты времени, то затраты ресурсов системы на свопинг крайне большие. Для уменьшения непроизводительных затрат целесообразно трудоемкие работы сразу же размещать в очередях с низкими приоритетами и выделять им большие по длительности кванты времени.
При выполнении процедур вытеснения на диск записывается информация о занимаемой задачей основной памяти и о текущем состоянии задачи, необходимая для продолжения работы системы. Разделение ресурсов задачами базируется на периодическом уменьшении приоритетов задач, находящихся в основной памяти, и как только приоритет задачи в основной памяти становится меньше приоритета задачи на диске, выполняется процедура вытеснения.
Алгоритм Корбато. Приоритетность программ для систем со свопингом может назначаться в соответствии с алгоритмом Корбато. Здесь априорно принимается следующее предположение: программы с большей длиной более трудоемкие. Исходя из этого предположения приоритеты программам присваиваются на основе
целая часть X;
длина программы в байтах;
где [х] — Ьп - Ьа - |
число байт, передаваемых между оперативной и внешней памятью за время q, равное минимальной длительности кванта.
Отношение Ьп/Ь^определяет число квантов времени, необходимых для загрузки программы в оперативную память и для вывода ее из оперативной памяти.
Еще по теме 4.6. УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 4.6.1. ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОЙ ОБРАБОТКИ:
- 4.5.5. КОНЦЕПЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С УПРАВЛЕНИЕМ ПОТОКОМ ДАННЫХ
- 1.4. СТРАТЕГИЧЕСКИЙ И ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЛИНГ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
- 4.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ОБРАБОТКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ
- 56 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ
- 1.4.2. Особенности оперативных постановок информационных, вычислительных задач и их комплексов
- 4.5.3. КЛАССИФИКАЦИЯ АРХИТЕКТУР ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
- 1.6.1 Взаимосвязь между системами электронной обработки данных и этой книгой
- 8.4.2. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
- 1.4. Налоги за природные ресурсы в системе налогообложения экономических (хозяйственных) ресурсов
- Оперативный план системы
- 4.6.2. МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПАКЕТОВ ЗАДАЧ С ПРЕРЫВАНИЯМИ
- 29. Приказная система управления и система местного самоуправления в период сословно-представительной монархии
- 15. Дворцово-вотчинная система управления. Система кормления
- 4.6.3. МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПАКЕТОВ НЕЗАВИСИМЫХ ЗАДАЧ БЕЗ ПРЕРЫВАНИЙ
- 3.5. ИНФОРМАЦИОННОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ3.5.1. Информационное обеспечение системы управления персоналом организации
- 1.4 Организационная система и система управления
- 8.2.3. Сбор и обработка информации при помощи показателей и систем показателей
- Ресурсы кредитной системы
- СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕСУРСОВ
- 1.6. Состав и структура системы налоговых платежей за природные ресурсы