Подальшого виконання

Планування на підставі характеристик

Планування із пріоритетами

Планування за принципом кругового чергування припускає, що всі потоки однаково важливі. В іншому разі необхідно застосовувати планування із пріоритетами.

Основна ідея проста: кожному потокові надають пріоритет, при цьому на виконання ставитиметься потік із найвищим пріоритетом із черги готових потоків. Пріоритети можуть надаватися потокам статично або динамічно.

Одним із підходів до реалізації планування із пріоритетами є алгоритм багаторівневих черг (multilevel queues). У цьому разі організовують кілька черг для груп потоків із різними пріоритетами (потоки кожної групи звичайно мають різне призначення, можуть бути групи фонових потоків, інтерактивних тощо).

Рішення про вибір потоку для виконання приймають таким чином:

♦ якщо в черзі потоків із найвищим пріоритетом є потоки, для них слід використати якийсь простіший алгоритм планування (наприклад, кругового планування), не звертаючи уваги на потоки в інших чергах;

♦ якщо в черзі немає жодного потоку, переходять до черги потоків з нижчим пріоритетом і т. д.

Для різних черг можна використовувати різні алгоритми планування, крім того, кожній черзі може бути виділена певна частка процесорного часу.

Розподіл пріоритетів є складним завданням, невдале його розв'язання може призвести до того, що потоки процесів із низьким пріоритетом чекатимуть дуже довго. Наприклад, у 1973 році в Массачусетському технологічному інституті була зупинена машина, на якій знайшли процес із низьким пріоритетом - він був поставлений у чергу на виконання в 1967 році і з того часу так і не зміг запуститися. Таку ситуацію називають головуванням (starvation).

Є різні способи розв'язання проблеми голодування. Наприклад, планувальник може поступово зменшувати пріоритет потоку, який виконують (такий процес називають старінням), і коли він стане нижче, ніж у наступного за пріоритетом потоку, перемкнути контекст на цей потік. Можна, навпаки, поступово підвищувати пріоритети потоків, які очікують.

Важливим класом алгоритмів планування з пріоритетами є алгоритми, в яких рішення про вибір потоку для виконання приймають на підставі знання або оцінки характеристик подальшого його виконання.

Насамперед слід відзначити алгоритм «перший — із найкоротшим часом виконання» (Shortest Time to Completion First, STCF), коли з кожним потоком пов'язують тривалість наступного інтервалу використання ним процесора і для виконання щоразу вибирають той потік, у якого цей інтервал найкоротший. У результаті потоки, що захоплюють процесор на коротший час, отримують під час планування перевагу і швидше виходять із системи.

Алгоритм STCF є теоретично оптимальним за критерієм середнього часу відгуку, тобто можна довести, що для вибраної групи потоків середній час відгуку в разі застосування цього алгоритму буде мінімальним порівняно з будь-яким іншим алгоритмом. На жаль, для короткотермінового планування реалізувати його неможливо, тому що ця реалізація потребує передбачення очікуваних характеристик. Для довготермінового планування його використовують досить часто (у цьому разі, ставлячи задачу на виконання, оператор повинен вказати очікуваний момент її завершення, на який система буде зважати під час вибору). Зазначимо також, що оптимальність такого алгоритму невіддільна від його «несправедливості» до потоків із довшими інтервалами використання процесора.

Для короткотермінового планування може бути реалізоване наближення до цього алгоритму, засноване на оцінці довжини чергового інтервалу використання процесора з урахуванням попередніх інтервалів того самого потоку.

Витісняльним аналогом STCF є алгоритм «перший — із найкоротшим часом виконання, що залишився» (Shortest Remaining Time to Completion First, SRTCF). Його відмінність від SCTF полягає в тому, що, коли в чергу готових потоків додають новий, у якого наступний інтервал використання процесора коротший, ніж час, що залишився до завершення виконання поточного потоку, поточний потік переривається, і на його місце стає новий потік.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Кругове планування	\|	Лотерейне планування.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.