پاورپوینت خلاصه فصل ششم درس اصول و مفاهیم طراحی سیستم های عامل
50اسلاید
Ùزمانبندی CPU، اساس سیستم های عامل چندبرنامه ای است. با حرکت CPU بین فرایندها، سیستم عامل می تواند بهره وری کامپیوتر را افزایش دهد.
Ù
Ùمفاهیم اساسی زمانبندی :
Ù
Ùهدف چندبرنامه ای این است که همیشه چندین فرایند در حال اجرا باشند تا بهره وری CPUبیشینه شود. اگر فرایندهای بیشتری وجود داشتند، بقیه منتظر می مانند تا CPU آزاد شود و بتواند دوباره زمانبندی شود.
Ù
Ùایده چندبرنامه ای ساده است. هر فرایند به اجرایش ادامه می دهد تا برای یک عمل I/O در انتظار بماند.
Ù
Ùدر یک سیستم کامپیوتری ساده، در این مدت CPU باید بیکار بماند. بنابراین، تمام این زمان های انتظار هدر می روند، یعنی کار مفیدی انجام نمی شوند. در چندبرنامه ای، سعی می شود که از این زمان ها به نحو احسن استفاده شود.
Ù
چرخه انفجار CPU-I/O
Ùموفقیت زمانبندی CPU به این خاصیت فرایندها بستگی دارد که اجرای فرایند شامل چرخه ای از اجرای CPU و انتظار I/O است.
Ù
Ùاجرای فرایند با انفجار CPU شروع می شود. به دنبال آن یک انفجار I/O قرار دارد و به همین ترتیب ادامه می یابد. سرانجام، آخرین انفجار CPU با درخواست سیستم برای خاتمه اجرا، پایان می پذیرد.
Ù
Ù مدت این انفجارهای CPU اندازه گیری شده اند و این مدت ها از فرایندی به فرایند دیگر و از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر فرق می کند.
Ùهروقت CPU بیکار می شود، سیستم عامل باید یکی از فرایندهای موجود در صف آمادگی را برای اجرا انتخاب کند. این انتخاب توسط زمانبند کوتاه مدت (یا زمانبند CPU) انجام می گیرد. زمانبند، فرایندی را از بین فرایندهای موجود در حافظه که آمادگی اجرا دارند انتخاب می کند و CPU را به ان تخصیص می دهد.
Ù
Ù از نظر مفهومی، تمام فرایندهای موجود در صف آمادگی، منتظر به دست آوردن CPU هستند تا اجرا شوند.
Ùتصمیمات زمانبندی CPU ممکن است تحت چهار شرط زیر اتخاذ شوند:
üوقتی که فرایندی از حالت اجرا به حالت انتظار می رود (مثل در خواست I/O، یا فراخوانی انتظار برای خاتمه یکی از فرایندهای فرزند).
üوقتی فرایندی از حالت اجرا به حالت آمادگی می رود (مثل وقتی که رویدادی رخ می دهد).
üوقتی که فرایندی از حالت انتظار به حالت آمادگی می رود (مثل تکمیل I/O).
üوقتی که فرایندی خاتمه می یابد.
Ù
Ùبرای شرایط 1و 4، انتخابی بر حسب زمانبندی وجود ندارد اما برای شرایط 2و 3 امکان انتخاب وجود دارد. وقتی زمانبندی تحت شرایط 1و 4 انجام می گیرد، الگوی زمانبندی را بدون قبضه کردن می نامیم. و در غیر اینصورت، آنرا قبضه کردن می نامیم.
Ù
Ùدر زمانبندی بدون قبضه کردن وقتی CPU به فرایندی تخصیص یافت، آنقدر آنرا نگه می دارد تا اینکه خاتمه یابد یا به حالت انتظار برود. متاسفانه زمانبندی با قبضه کردن هزینه دارد. زمانبندی با قبضه کردن در طراحی هسته سیستم عامل موثر است.
پاورپوینت خلاصه فصل ششم درس اصول و مفاهیم طراحی سیستم های عامل
