Was ist Prozessplanung?
Prozessplanung ist eine Betriebssystemaufgabe, die Prozesse mit unterschiedlichen Zuständen wie Bereitstellen, Warten und Ausführen plant.
Durch die Prozessplanung kann das Betriebssystem jedem Prozess ein Zeitintervall für die CPU-Ausführung zuweisen. Ein weiterer wichtiger Grund für die Verwendung eines Prozessplanungssystems besteht darin, dass die CPU ständig beschäftigt ist. Auf diese Weise erhalten Sie die minimale Antwortzeit für Programme.
In diesem Tutorial zur Prozessplanung lernen Sie:
- Was ist Prozessplanung?
- Prozessplanungswarteschlangen verarbeiten
- Zwei-Zustands-Prozessmodell
- Ziele planen
- Art der Prozessplaner
- Langzeitplaner
- Mittelfristiger Planer
- Kurzzeitplaner
- Unterschied zwischen Schedulern
- Was ist ein Kontextschalter?
Prozessplanungswarteschlangen verarbeiten
Mithilfe von Prozessplanungswarteschlangen können Sie für jeden Prozessstatus und jede Leiterplatte eine eigene Warteschlange verwalten. Alle Prozesse mit demselben Ausführungsstatus werden in dieselbe Warteschlange gestellt. Wenn der Status eines Prozesses geändert wird, muss daher die Leiterplatte von der vorhandenen Warteschlange getrennt werden, die in die neue Statuswarteschlange zurückkehrt.
Drei Arten von Betriebssystemwarteschlangen sind:
- Jobwarteschlange - Sie können alle Prozesse im System speichern.
- Bereitschaftswarteschlange - Mit dieser Art von Warteschlange können Sie jeden Prozess im Hauptspeicher festlegen, der bereit ist und auf die Ausführung wartet.
- Gerätewarteschlangen - Dieser Prozess wird blockiert, da kein E / A-Gerät vorhanden ist.
In dem oben angegebenen Diagramm ist
- Rechteck repräsentiert eine Warteschlange.
- Kreis bezeichnet die Ressource
- Der Pfeil zeigt den Ablauf des Prozesses an.
- Jeder neue Prozess wird zuerst in die Bereitschaftswarteschlange gestellt. Er wartet in der Bereitschaftswarteschlange, bis er schließlich zur Ausführung verarbeitet wird. Hier wird der neue Prozess in die Bereitschaftswarteschlange gestellt und gewartet, bis er zur Ausführung ausgewählt oder versendet wird.
- Einer der Prozesse ist der CPU zugeordnet und wird ausgeführt
- Der Prozess sollte eine E / A-Anforderung ausgeben
- Dann sollte es in die E / A-Warteschlange gestellt werden.
- Der Prozess sollte einen neuen Unterprozess erstellen
- Der Prozess sollte auf seine Beendigung warten.
- Es sollte gewaltsam aus der CPU entfernt werden, was zu einer Unterbrechung führt. Sobald der Interrupt abgeschlossen ist, sollte er an die Bereitschaftswarteschlange zurückgesendet werden.
Zwei-Zustands-Prozessmodell
Zwei-Zustands-Prozessmodelle sind:
- Laufen
- Nicht laufen
Laufen
Wenn im Betriebssystem ein neuer Prozess erstellt wird, wird dieser in das System eingegeben, das ausgeführt werden soll.
Nicht laufen
Der Prozess, der nicht ausgeführt wird, wird in einer Warteschlange gehalten, die darauf wartet, dass sie an die Reihe kommen. Jeder Eintrag in der Warteschlange ist ein Punkt für einen bestimmten Prozess.
Ziele planen
Hier sind wichtige Ziele der Prozessplanung
- Maximieren Sie die Anzahl interaktiver Benutzer innerhalb akzeptabler Antwortzeiten.
- Erreichen Sie ein Gleichgewicht zwischen Reaktion und Nutzung.
- Vermeiden Sie unbestimmte Verschiebungen und setzen Sie Prioritäten durch.
- Es sollte auch auf die Prozesse verweisen, in denen sich die Schlüsselressourcen befinden.
Art der Prozessplaner
Ein Scheduler ist eine Art Systemsoftware, mit der Sie die Prozessplanung durchführen können.
Es gibt hauptsächlich drei Arten von Prozessplanern:
- Langfristig
- Kurzfristig
- Mittelfristig
Langzeitplaner
Der Langzeitplaner wird auch als Jobplaner bezeichnet . Dieser Scheduler regelt das Programm und wählt den Prozess aus der Warteschlange aus und lädt sie zur Ausführung in den Speicher. Es regelt auch den Grad der Mehrfachprogrammierung.
Das Hauptziel dieser Art von Scheduler besteht jedoch darin, eine ausgewogene Mischung von Jobs wie Prozessor- und E / A-Jobs anzubieten, mit denen Multiprogramming verwaltet werden kann.
Mittelfristiger Planer
Die mittelfristige Planung ist ein wichtiger Bestandteil des Austauschs . Es ermöglicht Ihnen, die ausgelagerten Out-Prozesse zu handhaben. In diesem Scheduler kann ein laufender Prozess angehalten werden, wodurch eine E / A-Anforderung gestellt wird.
Ein laufender Prozess kann angehalten werden, wenn eine E / A-Anforderung gestellt wird. Ein angehaltener Prozess kann keine Fortschritte auf dem Weg zum Abschluss machen. Um den Prozess aus dem Speicher zu entfernen und Platz für andere Prozesse zu schaffen, sollte der angehaltene Prozess in den Sekundärspeicher verschoben werden.
Kurzzeitplaner
Die kurzfristige Planung wird auch als CPU-Planer bezeichnet . Das Hauptziel dieses Schedulers ist es, die Systemleistung nach festgelegten Kriterien zu steigern. Auf diese Weise können Sie aus einer Gruppe von Prozessen auswählen, die zur Ausführung bereit sind, und einem von ihnen die CPU zuweisen. Der Dispatcher gibt dem vom Kurzzeitplaner ausgewählten Prozess die Kontrolle über die CPU.
Unterschied zwischen Schedulern
Langzeit-Vs. Kurzfristig Vs. Mittelfristig
| Langfristig | Kurzfristig | Mittelfristig |
|---|---|---|
| Langfristig wird auch als Job Scheduler bezeichnet | Kurzfristig wird auch als CPU-Scheduler bezeichnet | Mittelfristig wird auch als Swap Scheduler bezeichnet. |
| Es ist in einem Time-Sharing-System entweder nicht vorhanden oder minimal. | Es ist in der Reihenfolge der Zeitteilung unbedeutend. | Dieser Scheduler ist ein Element von Time-Sharing-Systemen. |
| Die Geschwindigkeit ist im Vergleich zum Kurzzeitplaner geringer. | Die Geschwindigkeit ist im Vergleich zum Kurzzeit- und Mittelfristplaner am schnellsten. | Es bietet mittlere Geschwindigkeit. |
| Hier können Sie Prozesse aus den Lasten auswählen und wieder im Speicher zusammenfassen | Es werden nur Prozesse ausgewählt, die sich in einem Bereitschaftszustand der Ausführung befinden. | Es hilft Ihnen, den Prozess zurück in den Speicher zu senden. |
| Bietet volle Kontrolle | Bietet weniger Kontrolle | Reduzieren Sie die Multiprogrammierung. |
Was ist ein Kontextschalter?
Dies ist eine Methode zum Speichern / Wiederherstellen des Status oder einer CPU auf einer Leiterplatte. Damit kann die Prozessausführung zu einem späteren Zeitpunkt an derselben Stelle fortgesetzt werden. Die Kontextwechselmethode ist wichtig für Multitasking-Betriebssysteme.
Zusammenfassung:
- Die Prozessplanung ist eine Betriebssystemaufgabe, die die Prozesse verschiedener Zustände wie Bereitstellen, Warten und Ausführen plant.
- Prozessmodelle mit zwei Zuständen sind 1) ausgeführt und) nicht ausgeführt
- Die Prozessplanung maximiert die Anzahl interaktiver Benutzer innerhalb akzeptabler Antwortzeiten.
- Ein Scheduler ist eine Art Systemsoftware, mit der Sie die Prozessplanung durchführen können.
- Drei Arten des Schedulers sind: 1) Langfristig 2) Kurzfristig 3) Mittelfristig
- Der Langzeitplaner regelt das Programm und wählt den Prozess aus der Warteschlange aus und lädt sie zur Ausführung in den Speicher.
- Mit dem mittelfristigen Scheduler können Sie die ausgelagerten Out-Prozesse abwickeln.
- Das Hauptziel des Kurzzeitplaners besteht darin, die Systemleistung nach festgelegten Kriterien zu steigern
- Langfristig wird auch als Job Scheduler bezeichnet, während kurzfristig auch als CPU Scheduler bezeichnet wird und mittelfristig auch als Swap Scheduler bezeichnet wird.