CPU -schemaläggning är processen att hantera och tilldela CPU till olika processer i ett datorsystem. Det är en avgörande del av ett operativsystemets roll som bestämmer vilken process som ska använda CPU vid en viss tidpunkt. Eftersom en CPU endast kan utföra en process (eller tråd) åt gången bestämmer schemaläggningen ordningen och varaktigheten för varje processs exekvering. Målet är att optimera systemprestanda och användarupplevelse baserat på olika faktorer och definierade schemaläggningsmål.
Här är en uppdelning av viktiga aspekter:
* Mål: Det primära målet är att maximera CPU -användningen och tillhandahålla rättvis och effektiv service till alla processer. Detta innebär ofta balansering av genomströmning (antalet processer som är genomförda per tidsenhet) med responstid (hur lång tid det tar för en process att slutföra). Andra mål kan inkludera minimering av väntetiden eller uppfylla specifika tidsfrister (för realtidssystem).
* Processer: Dessa är oberoende program eller uppgifter som kräver CPU -tid att utföra. Schemaläggaren hanterar en pool av färdiga processer.
* schemaläggningsalgoritmer: Dessa är specifika strategier som används för att välja nästa process som ska köras. Olika algoritmer prioriterar olika mål. Några vanliga exempel inkluderar:
* först-till-till-första-tjänade (FCFS): Processer genomförs i den ordning de anländer. Enkelt men kan leda till långa väntetider.
* kortaste jobb först (SJF): Processer med den kortaste uppskattade exekveringstiden körs först. Minimerar den genomsnittliga väntetiden men kräver att du vet exekveringstider i förväg.
* Prioritetsplanering: Processer tilldelas prioriteringar och högre prioriteringsprocesser körs först. Kan leda till svält för låga prioriterade processer.
* Round Robin: Varje process får en liten tidsskiva (kvant) av CPU -tid. Rättvis, men kvantstorleken påverkar prestanda.
* Multilevel -kö schemaläggning: Processer är indelade i olika köer baserade på egenskaper (t.ex. interaktiv kontra batch).
* Multilevel Feedbackkö Schemaläggning: Processer kan flytta mellan köer baserat på deras beteende.
* Kontextväxling: Detta är processen att spara tillståndet för en process och ladda tillståndet för en annan. Det kommer över huvudet, som bör beaktas när du väljer en schemaläggningsalgoritm.
* Preemptive vs. Non-preemptive: Förhindrande schemaläggning gör det möjligt för operativsystemet att avbryta en löpningsprocess och byta till en annan. Icke-förebyggande schemaläggning kräver en process för att frivilligt avstå från CPU. Förebyggande schemaläggning är i allmänhet mer flexibel och lyhörd.
Sammanfattningsvis är CPU -schemaläggning en grundläggande OS -funktion som påverkar systemets prestanda avsevärt. Valet av schemaläggningsalgoritm är en avvägning mellan olika prestandametriker, och den optimala algoritmen beror på de specifika systemkraven och arbetsbelastningen.
