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.
Приведены закономерности рангового распределения по рейтингу 110 стран, среди них Россия занимала 49-е место. Для анализа были приняты показатели: 1) инновационные затраты/суммарный балл; 2) инновационная эффективность/суммарный балл); 3) инновационная эффективность/инновационные затраты. Сравнение показывает весьма скромную инновационную активность России, но при этом значения всех трех относительных показателей инновационной активности у России положительные или позитивные. Только изобретения имеют мировую новизну и достаточно высокую конкурентоспособность, а полезные модели нужны в основном для внутреннего употрeбления. В итоге в стране образуется так называемый инновационный крест. Динамика изобретений куда значимее, если при этом снизить справедливое в неспокойной экономике колебательное возмущение изобретателей.
...
27 09 2026 15:36:24
Рассмотрен вариант синхронного деления клеток. Предложены кинетические уравнения, описывающие рост, размножение и гибель микроорганизмов с учетом как естественной cмepтности, так и внутривидовой борьбы. Рассматривается квазистационарный метод решения уравнения для определения плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам. Предложен явный вид коэффициента диффузии в прострaнcтве масс. Получено аналитическое решение в квазистационарном приближении для плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам для случая, когда рост клетки пропорционален ее массе (объему).
...
26 09 2026 12:21:20
Статья в формате PDF
185 KB...
24 09 2026 3:56:11
Статья в формате PDF
109 KB...
23 09 2026 16:53:28
Статья в формате PDF
683 KB...
22 09 2026 6:42:41
В статье приведены данные оценки экологического состояния атмосферной среды Промышленного района города Ставрополя, с помощью методов лихеноиндикации. Исследованиями были охвачены придорожные лесополосы проспекта Кулакова и улицы Доваторцев и лесной массив – «Русский лес».
...
21 09 2026 2:46:27
Статья в формате PDF
101 KB...
19 09 2026 22:13:13
Статья в формате PDF
129 KB...
18 09 2026 6:49:13
Статья в формате PDF
112 KB...
17 09 2026 8:49:57
Статья в формате PDF
153 KB...
16 09 2026 6:54:44
Статья в формате PDF 100 KB...
15 09 2026 19:49:30
Статья в формате PDF
115 KB...
14 09 2026 18:31:56
Статья в формате PDF
262 KB...
13 09 2026 12:10:19
Статья в формате PDF
108 KB...
12 09 2026 18:20:17
Статья в формате PDF
141 KB...
11 09 2026 5:13:47
Статья в формате PDF
257 KB...
10 09 2026 20:59:20
Статья в формате PDF
143 KB...
09 09 2026 22:37:30
Статья в формате PDF
115 KB...
08 09 2026 21:37:50
Статья в формате PDF
108 KB...
07 09 2026 3:20:23
Статья в формате PDF
110 KB...
06 09 2026 9:34:34
В условиях эксперимента доказано, что острый панкреатит и травма поджелудочной железы приводят к повышению гемоциркуляции в поджелудочной железы. Хроническая алкогольная интоксикация, длительное применение ингибиторов протонной помпы и сочетание этих условий статистически значимо снижают перфузию в поджелудочной железе, желудке и двенадцатиперстной кишке. Для коррекции развившихся изменений рекомендовано применять электромагнитные волны. При этом электромагнитные волны низкой интенсивности частотой 61 Ггц снижают показатели перфузии в органах брюшной полости. Излучение частотой 65 Ггц – увеличивает эти показатели.
...
05 09 2026 21:58:59
Статья в формате PDF
238 KB...
03 09 2026 20:46:58
Статья в формате PDF
169 KB...
01 09 2026 0:23:23
Статья в формате PDF
89 KB...
31 08 2026 12:52:45
Статья в формате PDF
310 KB...
30 08 2026 21:49:22
Статья в формате PDF
132 KB...
29 08 2026 1:28:48
Для устойчивого развития территориального хозяйства необходимо иметь хаpaктеристику качества речной воды. И такую оценку, например, в динамике проведения санитарно-эпидемиологических испытаний речной воды, предлагается проводить по приведенным в статье примерам выявления статистических закономерностей.
По данным гидрометрических, гидрологических и санитарно-эпидемиологических измерений можно выявлять закономерности многолетних, годичных, сезонных, мecячных, недельных и суточных переменных циклов и волновых колебательных возмущений.
...
27 08 2026 19:53:59
Статья в формате PDF
83 KB...
26 08 2026 8:23:53
Статья в формате PDF
302 KB...
25 08 2026 17:14:14
Статья в формате PDF
114 KB...
24 08 2026 6:15:32
Статья в формате PDF
200 KB...
23 08 2026 0:29:42
Статья в формате PDF
113 KB...
22 08 2026 16:51:40
Статья в формате PDF
110 KB...
21 08 2026 13:45:12
Статья в формате PDF 123 KB...
20 08 2026 15:55:18
Статья в формате PDF
111 KB...
19 08 2026 3:34:48
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 ::
