Ecco una rottura degli aspetti chiave:
* Obiettivo: L'obiettivo principale è massimizzare l'utilizzo della CPU e fornire un servizio equo ed efficiente a tutti i processi. Ciò comporta spesso il bilanciamento della throughput (il numero di processi completati per unità di tempo) con il tempo di risposta (quanto tempo impiega un processo per il completamento). Altri obiettivi potrebbero includere la minimizzazione dei tempi di attesa o il rispetto di scadenze specifiche (per i sistemi in tempo reale).
* Processi: Questi sono programmi o compiti indipendenti che richiedono il tempo della CPU per eseguire. Lo scheduler gestisce un pool di processi pronti.
* Algoritmi di pianificazione: Queste sono strategie specifiche utilizzate per selezionare il processo successivo da eseguire. Algoritmi diversi danno la priorità a obiettivi diversi. Alcuni esempi comuni includono:
* First-Come, primo servito (FCFS): I processi vengono eseguiti nell'ordine in cui arrivano. Semplice ma può portare a lunghi tempi di attesa.
* Primo lavoro più breve (SJF): I processi con il tempo di esecuzione stimato più breve vengono eseguiti per primi. Riduce al minimo i tempi di attesa medi ma richiede tempi di esecuzione in anticipo.
* Pianificazione prioritaria: I processi sono assegnati priorità e i processi a priorità più elevati vengono eseguiti per primi. Può portare alla fame per processi a bassa priorità.
* Round Robin: Ogni processo ottiene una piccola fetta temporale (quantistica) del tempo della CPU. Equo, ma la dimensione quantistica influisce sulle prestazioni.
* Pianificazione della coda multilivello: I processi sono divisi in diverse code in base alle caratteristiche (ad esempio, interattivo vs. batch).
* Pianificazione della coda di feedback multilivello: I processi possono spostarsi tra le code in base al loro comportamento.
* Switching contesto: Questo è il processo per salvare lo stato di un processo e caricare lo stato di un altro. Comprende sovraccarico, che dovrebbe essere preso in considerazione quando si sceglie un algoritmo di pianificazione.
* preventivo vs. non preventivo: La pianificazione preventiva consente al sistema operativo di interrompere un processo di esecuzione e passare a un altro. La pianificazione non preventiva richiede un processo per rinunciare volontariamente alla CPU. La pianificazione preventiva è generalmente più flessibile e reattiva.
In sintesi, la pianificazione della CPU è una funzione di sistema operativa fondamentale che influisce significativamente sulle prestazioni del sistema. La scelta dell'algoritmo di pianificazione è un compromesso tra varie metriche delle prestazioni e l'algoritmo ottimale dipende dai requisiti specifici del sistema e dal carico di lavoro.
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