Циклическое планирование работ в системах оперативной обработки информации
Одним из самых старых, простых и наиболее используемых способов планирования работ считается алгоритм циклического планирования. Каждому процессу предоставляется промежуток времени работы процессора - квант времени, если к концу кванта процесс всё ещё работает, то этот процесс прерывается и процессор обpaбатывает уже другой, следующий процесс. Если процесс прекращает работу раньше срока истечения кванта, то происходит передача управления. Планировщик только поддерживает список процессов. Исчерпавшие лимит, обработанные процессы помещаются в конец списка процессов. Важный вопрос - длина кванта - при малой длине кванта высоки потери на переключение, при большой - заторможенность реакции на быстрые запросы. Пример циклического планирования представлен на рисунке.
Планирование по циклическому принципу
Циклическое обслуживание эффективно для работы с разделением времени, когда система должна гарантировать приемлемые времена ответа для всех интеpaктивных пользователей. Временные затраты на диспетчеризацию здесь удается снизить за счет эффективных механизмов контекстного переключения и благодаря предоставлению достаточного объема основной памяти, чтобы процессы могли размещаться в ней одновременно.
Интерес в циклическом планировании представляет продолжительность кванта времени процессора. Переключение с одного процесса на другой требует определенного количества времени для выполнения задач администрирования - сохранения, загрузки регистров, карт памяти, обновления различных таблиц и списков, сброса на диск и перезагрузки кэша памяти и т.д. Предположим, что переключение процесса, или переключение контекста, как это иногда называют, занимает 1 мс. Также предположим, что значение кванта времени установлено на 4 мс.
При таких параметрах настройки после 4 мс полезной работы центральному процессору придется затратить (то есть потерять) 1 мс на переключение процесса. Таким образом, 20% процессорного времени будет выброшено на административные издержки, а это, вне всякого сомнения, слишком много.
Определение размера кванта времени имеет критическое значение для эффективной работы вычислительной системы.
Прежде всего, рассмотрим поведение системы в случаях, когда квант времени становится либо очень большим, либо очень маленьким. Если квант времени становится очень большим, то каждому процессу предоставляется пpaктически столько времени, сколько ему требуется для завершения, так что циклическое планирование, по сути, вырождается в планирование по принципу FIFO. Если квант времени становится очень маленьким, то временные затраты на контекстные переключения начинают играть доминирующую роль, причем хаpaктеристики системы, в конце концов, настолько ухудшаются, что с какого-то момента основное время затрачивается на переключение процессора, так что лишь незначительная часть времени остается, если вообще остается, на выполнение вычислений для пользователей.
Предположим, что система работает и обслуживает много интеpaктивных пользователей. Когда мы только начинаем изменять время полезной работы, значения кванта времени близко к нулю - временные затраты на переключения занимают основную часть ресурса ЦП. Перед интеpaктивными пользователями предстает неповоротливая система, хаpaктеризующаяся длительными временами ответа. При дальнейшем увеличении времени полезной работы, время ответа системы улучшаются. В какой-то момент мы достигаем точки, когда процент временных затрат на переключение настолько снижается, что ЦП начинает обслуживать пользователей. При дальнейшем изменении времени полезной работы, времена ответа продолжают улучшаться. В определенный момент система начинает быстро реагировать на запросы пользователей. Однако при продолжении увеличения кванта времени, времена ответа снова начинают расти. Это происходит потому, что квант времени достигает размера, достаточного для того, чтобы каждый пользователь, получивший в свое распоряжение ЦП, успевал завершить свою программу. При этом суть циклического планирования вырождается в принцип FIFO, при котором более длительные процессы заставляют ждать более короткие, причем среднее время ожидания увеличивается, поскольку эти более длительные процессы выполняются до конца, прежде чем уступить ЦП.
Рассмотрим предположительно оптимальное значение кванта времени (небольшую долю секунды), при котором обеспечиваются хорошие времена ответа. Чем именно хаpaктеризуется подобный квант времени? Он достаточно велик, так что подавляющее большинство интеpaктивных запросов требует для своего обслуживания меньшего времени, чем длительность кванта. Когда интеpaктивный процесс начинает выполняться, он, как правило, использует ЦП в течение некоторого времени, после чего генерирует запрос ввода-вывода. Когда запрос ввода-вывода выдан, этот процесс уступает ЦП следующему процессу. Поскольку величина кванта больше, чем это время вычислений до формирования запроса ввода-вывода, процессы пользователей выполняются пpaктически с максимальной скоростью. Каждый раз, когда процесс пользователя получает в свое распоряжение ЦП, он с большой вероятностью доработает до момента выдачи запроса ввода-вывода. Благодаря этому сводятся к минимуму временные затраты на диспетчеризацию, обеспечивается максимальное использование ресурсов ввода- вывода и относительно короткие времена ответа.
Если все процессы лимитируются ЦП, то вообще не имеет смысла переключаться с процесса на процесс. Это объясняется тем, что затраты на переключение просто вычитаются из общей производительности системы. Если, однако, в мультипрограммной смеси принимают участие какие-либо интеpaктивные пользователи, то ЦП необходимо все же периодически переключать, чтобы гарантировать приемлемые времена ответа для этих пользователей.
Список литературы
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы: - СПб.: Питер, 2002. - 544 с.
2. Средства и системы компьютерной автоматизации. - http://www.asutp.ru.
Статья в формате PDF
122 KB...
28 05 2026 18:58:57
Статья в формате PDF
105 KB...
27 05 2026 3:42:51
Применение большого спектра фармакологических препаратов, как природного происхождения, так и синтезированных требует создания стабильных условий, которые необходимы лечащему врачу при проведении все более усложняющихся ступеней вмешательства человека взаимодействие среды и живого организма. Неизбежным следствием применения лекарственных препаратов без учета механизма действия на структурно-функциональные свойства мембранных взаимодействий, является развитие побочных реакций, отличающихся по своей природе, тяжести клинических проявлений и скорости нарастания.
...
26 05 2026 5:39:59
В условиях техногенного загрязнения города Кемерово у березы повислой (Betula pendula Roth), и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) уменьшается прирост годичных побегов в длину, снижается радиальный прирост. Ухудшаются морфометрические показатели хвои у сосны обыкновенной, что выражается в снижении сухого веса, продолжительности жизни хвои, наличием на ней визуальных признаков повреждений, и, как следствие, наблюдается снижение радиального годичного прироста в большей степени по сравнению с березой повислой. Это указывает на меньшую устойчивость хвойных к воздействию поллютантов по сравнению с лиственными деревьями на уровне целостного организма.
Установлено, что максимальные изменения признаков хаpaктерны для деревьев Заводского, Кировского и Рудничного районов города, что позволяет заключить о их значительном загрязнении.
Выявлена сильная степень отрицательной корреляции между радиальным годичным приростом деревьев и уровнями загрязнения районов, что позволяет заключить о возможности использования этого показателя для индикации загрязнения атмосферного воздуха городской среды.
...
25 05 2026 18:14:13
Статья в формате PDF
126 KB...
23 05 2026 7:41:35
Исследованы особенности взаимосвязи увеличения массы и продольных размеров тела и его частей у здоровых новорожденных (535), детей с задержкой внутриутробного развития (938) и 221 детей с отставанием в росте одной из нижних конечностей. Использованы методы антропометрии детей, ультразвуковое исследование плода и оценка психического развития дошкольников. В этих группах обследуемых выявлены хаpaктерные различия динамики продольных размеров тела, отнесенных к его массе. Показано, что церебральный тип конституции появляется у детей при отсутствии диспластической задержки роста тела. Для успешного психического развития дошкольников благоприятны не максимальные, а средние размеры тела детей.
...
22 05 2026 12:22:55
Статья в формате PDF
131 KB...
21 05 2026 11:17:18
Статья в формате PDF
256 KB...
20 05 2026 20:21:28
Статья в формате PDF
113 KB...
18 05 2026 18:58:39
Статья в формате PDF
157 KB...
17 05 2026 9:33:57
Статья в формате PDF
120 KB...
16 05 2026 13:16:42
Статья в формате PDF
167 KB...
15 05 2026 18:49:40
Статья в формате PDF
123 KB...
13 05 2026 13:47:46
Статья в формате PDF
124 KB...
12 05 2026 21:14:42
Статья в формате PDF
112 KB...
11 05 2026 21:52:48
Статья в формате PDF
304 KB...
10 05 2026 22:33:38
Статья в формате PDF
120 KB...
09 05 2026 16:28:23
Статья в формате PDF 278 KB...
08 05 2026 1:11:54
Приведены новые авторские и литературные данные по петрологии и мантийно-коровому взаимодействию на основании изотопных соотношений стронция и неодима при формировании карбонатитов различных регионов мира. По изотопии стронция и неодима устанавливаются различные компоненты мантии, участвовавшие в генерации карбонатитов: PREMA, HIMU, FOZO, BSE, EM I, EM II.
...
07 05 2026 3:53:57
Статья в формате PDF
125 KB...
06 05 2026 13:48:45
Статья в формате PDF 266 KB...
04 05 2026 18:33:59
Приведены новые положения теории зацепления, отражающие специфику цилиндрической винтовой пары «инструмент-деталь»
...
02 05 2026 4:20:16
Статья в формате PDF
331 KB...
01 05 2026 13:41:50
Статья в формате PDF
103 KB...
30 04 2026 21:29:17
Статья в формате PDF
102 KB...
29 04 2026 19:51:46
Статья в формате PDF
113 KB...
28 04 2026 13:45:37
При экспериментальном токсическом гепатите у крыс выявлено увеличение объема форменных элементов крови, ускорение свертывания крови и лимфы, увеличение их вязкости, ацидоз, уменьшение уровня гемоглобина в крови. Последнее связано с уменьшением средней концентрации гемоглобина в одном эритроците, несмотря на рост числа эритроцитов в крови. Этот факт, вероятно, связан с превращением в эритроцитах гемоглобина в метгемоглобин, который не участвует в газообмене. Таким образом, при токсическом гепатите ухудшаются реологические свойства крови и лимфы, их текучесть по сосудам на фоне выраженной анемии и снижении трaнcпортной функции лимфатической системы.
...
27 04 2026 13:15:53
Статья в формате PDF
323 KB...
26 04 2026 0:30:33
Статья в формате PDF
120 KB...
25 04 2026 14:27:35
Статья в формате PDF
115 KB...
24 04 2026 7:19:35
Статья в формате PDF
688 KB...
23 04 2026 22:53:57
Статья в формате PDF
260 KB...
22 04 2026 11:33:56
Статья в формате PDF
104 KB...
21 04 2026 20:57:21
Статья в формате PDF
126 KB...
20 04 2026 1:27:13
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
