پاورپوینت زمانبندی پردازنده (CPU Scheduling)

— پاورپوینت شامل تصاویر میباشد —-

اسلاید ۱ :

اهداف

آشنایی با زمانبندی پردازنده ها به عنوان پایه اصلی سیستم عامل های چندبرنامگی (multiprogrammed)

توصیف الگوریتم های مختلف زمانبندی CPU

بحث در مورد انتخاب یک الگوریتم زمانبندی CPU  مناسب برای  یک سیستم خاص

اسلاید ۲ :

مفاهیم پایه ای

حداکثر بهره وری (utilizatio ) از CPU  به کمک چندبرنامگی

CPU–I/O Burst Cycle – اجرای یک پردازه شامل یک دور از اجراهای CPU و انتظار برای I/O است

در حقیقت ما می خواهیم CPU burst را توزیع و مدیریت کنیم

اسلاید ۳ :

هیستوگرام از زمان هر اجرا برای CPU
Histogram of CPU-burst Times

اسلاید ۴ :

Alter ati g Seque ce of CPU A d I/O Bursts

اسلاید ۵ :

زمانبند (Scheduler) CPU

از میان پردازه های موجود در سیستم یکی را انتخاب می کند و CPU را در اختیار آن قرار دهد

تصمیمات زمانبند CPU در یکی از حالات زیر اعمال می گردد. وقتی که یک پردازه :

.۱از حالت اجرا به حالت انتظار سوئیچ کند (درخواست I/O، دستور wait و …)

.۲از حالت اجرا به حالت آماده سوئیچ کند (وقوع وقفه)

.۳از حالت انتظار به حالت آماده سوئیچ کند (اتمام I/O)

.۴به اتمام برسد

به حالتی که زمانبندی در شرایط ۱ و ۴ اعمال گردد  حالت بدون غیر قابل پس گرفتنی ( o preemptive) می گویند

به حالت دیگر پس گرفتنی (preemptive) می گویند

اسلاید ۶ :

اعزام کننده (Dispatcher)

پیمانه اعزام کننده  (Dispatcher module) کنترل CPU را به پردازه ای می دهد که توسط زمانبند کوتاه مدت (short-term scheduler) انتخاب شده است. شامل:

lسوئیچ زمینه (switchi g co text)

lسوئیچ به مد کاربر (switchi g to user mode)

lمقدار دهی Program Cou ter به مکان مناسب برای ازسرگیری اجرای برنامه

تاخیر اعزام (Dispatch late cy) – مدت زمانی که یک پردازه متوقف و پردازه بعدی توسط اعزام کننده شروع به اجرا می کند

اسلاید ۷ :

مقوله زمانبندی (Scheduli g Criteria)

بهره وری پردازنده (CPU utilizatio ) – پردازه را تا حد امکان مشغول نگه داریم

بازده (Throughput) – تعداد پردازه هایی که در یک واحد زمانی اجرای آنها به اتمام می رسد

زمان گردش (Tur arou d time) – مدت زمان مورد نیاز برای اجرای کامل یک پردازه

زمان انتظار (Waiti g time) – مدت زمانی که یک پردازه در مدت اجرای کامل خود در صف آماده منتظر تخصیص CPU می ماند

زمان پاسخ (Respo se time) – مدت زمان که طول می کشد تا از زمان ارسال یک درخواست اولین پاسخ دریافت گردد. (برای سیستم های اشتراک زمانی منظور یک خروجی معین نیست)

اسلاید ۸ :

Scheduli g Algorithm Optimizatio Criteria

Max CPU utilizatio

Max throughput

Mi tur arou d time

Mi waiti g time

Mi respo se time

اسلاید ۹ :

First-Come, First-Served (FCFS) Scheduli g

  Process  Burst Time 

   P1  ۲۴

   P2   ۳

   P3  ۳

Suppose that the processes arrive i the order: P1 , P2 , P3 
The Ga tt Chart for the schedule is:

Waiti g time for P1  = ۰; P2  = ۲۴; P3 = 27

Average waiti g time:  (۰ + ۲۴ + ۲۷)/۳ = ۱۷

اسلاید ۱۰ :

FCFS Scheduli g (Co t)

Suppose that the processes arrive i the order

   P2 , P3 , P1

The Ga tt chart for the schedule is:

Waiti g time for P1 = 6; P2 = 0; P3 = 3

Average waiti g time:   (۶ + ۰ + ۳)/۳ = ۳

Much better tha previous case

Co voy effect short process behi d lo g process