En processplan är en avgörande del av ett operativsystemets kärna. Dess uppgift är att hantera genomförandet av processer, bestämma vilken process som ska använda CPU vid en viss tidpunkt. Detta är viktigt eftersom moderna datorer ofta har många processer som körs samtidigt, men endast en process kan faktiskt utföra instruktioner på CPU vid ett enda ögonblick (på en enda kärna).
Schemaläggarens huvudansvar inkluderar:
* Att välja en process för exekvering: Från uppsättningen processer som är redo att köra (antingen vänta i den färdiga köen eller nyanlända) väljer schemaläggaren den "nästa" processen för att tilldela CPU -tid till. Algoritmen som används för att göra detta val är en viktig aspekt av schemaläggarens design.
* Växling mellan processer (sammanhangsomkoppling): När schemaläggaren beslutar att byta till en annan process sparar den tillståndet för den aktuella processen (register, minnespekare etc.) och laddar tillståndet för den valda processen. Detta gör att processer kan återuppta exekvering sömlöst från var de slutade.
* Hanteringsprocessprioriteringar: Många schemaläggare tilldelar prioriteringar till processer, vilket föredrar viktigare eller brådskande uppgifter. Högprioriterade processer kan få mer CPU-tid än lågprioriterade.
* verkställande rättvisa (ibland): Medan prioritering av vissa uppgifter är nödvändiga strävar en bra schemaläggare för att distribuera CPU -tiden rättvist bland alla processer för att förhindra svält (en situation där en process aldrig kommer att köra).
* hantering av I/O -operationer: När en process initierar en I/O -operation (som att läsa från en disk) kan den bli blockerad. Schemaläggaren kan sedan byta till en annan process och förbättra systemets lyhördhet.
typer av schemaläggningsalgoritmer:
Den specifika algoritmen som används av en processplaner påverkar starkt dess prestanda och egenskaper. Olika algoritmer erbjuder olika avvägningar, till exempel:
* först-till-till-första-tjänade (FCFS): Enkelt men kan leda till långa väntetider för kortare processer.
* kortaste jobb först (SJF): Minimerar den genomsnittliga väntetiden men kräver att man känner till exekveringstiden för varje process i förväg.
* Prioritetsplanering: Prioriterar processer baserade på betydelse. Kan leda till svält av låga prioriterade processer.
* Round Robin: Varje process får en liten tidsskiva (kvant) av CPU -tid innan den förfalls.
* Multilevel -kö schemaläggning: Processer kategoriseras i kö med olika prioriteringar och schemaläggningsalgoritmer.
* Multilevel Feedbackkö Schemaläggning: Processer kan migrera mellan köer baserat på deras beteende (t.ex. I/O-bundet kontra CPU-bundet).
Sammanfattningsvis är processschemaläggaren en grundläggande komponent i operativsystemet, ansvarig för att effektivt fördela CPU -resurser bland konkurrerande processer och maximera systemgenomgång och lyhördhet. Valet av schemaläggningsalgoritm påverkar systemets totala prestanda och rättvisa.
