оритетне обслуговування припускає наявність у процесів (потоків) деякої спочатку відомої характеристики - пріоритету, на підставі якої визначається порядок їх виконання. Пріоритет - це число, що характеризує ступінь привілейованості потоку при використанні ресурсів обчислювальної машини, зокрема процесорного часу: чим вище пріоритет, тим вище привілеї, тим менше часу буде проводити потік в чергах.
У багатьох ОС передбачається можливість зміни пріоритетів протягом життя потоку. Зміни пріоритету можуть відбуватися з ініціативи самого потоку, коли він звертається з відповідним викликом до операційної системи, або з ініціативи користувача, коли він виконує відповідну команду. Крім того, ОС сама може змінювати пріоритети потоків залежно від ситуації, що складається в системі. В останньому випадку пріоритети називаються динамічними, на відміну від незмінних (фіксованих) пріоритетів.
Існують два різновиди пріоритетного планування: обслуговування з відносними пріоритетами та обслуговування з абсолютними пріоритетами.
В обох випадках вибір потоку на виконання з черги готових здійснюється однаково: вибирається потік, що має найвищий пріоритет.
Однак проблема визначення моменту зміни активного потоку вирішується по-різному.
У системах з відносними пріоритетами активний потік виконується до тих пір, поки він сам не покине процесор, перейшовши в стан очікування (або ж через помилки або завершення потоку).
У системах з абсолютними пріоритетами виконання активного потоку переривається ще за однієї умови: якщо в черзі готових потоків з'явився потік, пріоритет якого вище пріоритету активного потоку. У цьому випадку перерваний потік переходить у стан готовності.
Змішані алгоритми планування побудовані з використанням як концепції квантування, так і пріоритетів. Наприклад, в основі планування лежить квантування, але величина кванта і/або порядок вибору потоку з черги готових визначається пріоритетами потоків.
У таких випадках зручно згрупувати процеси в класи за пріоритетами і використовувати пріоритетне планування серед класів, але циклічне планування всередині кожного класу.
Подібним чином реалізовано планування в системах WindowsNT/2000, в яких квантування поєднується з динамічними абсолютними пріоритетами. На виконання вибирається готовий потік з найвищим пріоритетом, і йому виділяється квант часу. Якщо під час виконання в черзі готових потоків з'являється потік з вищим пріоритетом, то він витісняє виконуваний потік.
Алгоритми планування з граничними термінами засновані на додатковій інформації про процеси, яка може включати наступне.
Час готовності - час, коли завдання стає доступним для виконання. У повторюваному або періодичному завданні час готовності являє собою послідовність заздалегідь відомих часів. У неперіодичному завданні цей час може бути відомо заздалегідь, але може бути й так, що ОС дізнається його тільки в той момент, коли завдання стане дійсно готовим до виконання.
Граничний час початку виконання - час, коли має розпочатися виконання завдання.
Граничний час завершення виконання - час, коли завдання має бути повністю завершено. Зазвичай завдання реального часу мають обмеження або по граничному часу початку виконання, або за граничним часу завершення виконання, але не обидва обмеження одночасно.
Час виконання - час, потрібний завданням для повного виконання. У деяких випадках цей час відомо, а в деяких - система сама оцінює зважене середнє значення.
Одним з ефективних методів планування для періодичних завдань є частотно-монотонне планування (ratemonotonicscheduling - RMS). Система RMS призначає пріоритети завданням на основі їх періодів.
У частотно-монотонному плануванні завданням з найвищим пріоритетом є завдання з найменшим періодом; другим за пріоритетності є завдання з другим за величиною періодом і т.д. Відповідно, у разі готовності для виконання декількох завдань першим обслуговується завдання з найменшим періодом.
Завдання № 1-А
Вихідні дані:
Обчислювальна система виконує два процеси: опитування та обробку інформації з датчика А та опитування та обробку інформації з датчика В. Обчислювальні процеси А і В періодичні, і їх періоди (періоди опитування датчиків) дорівнюють=120 і=300 відповідно. Часи обробки інформації з датчиків А і В дорівнюють відповідно=60 і=150. Планувальник процесів приймає рішення з періодом П=60.
Завдання:
1) Розрахувати необхідне число процесорів для виконання процесів А і В у реальному масштабі часу.
) Скласти таблицю п...
