| Предыдущий раздел | Оглавление | Следующий раздел |
3.4.3.2. Приоритетное планирование
В циклическом планировании явно прослеживается предположение о равнозначности всех процессов. Необходимость учета внешних факторов приводит к приоритетному планированию. Основная идея проста: каждому процессу присваивается значение приоритетности и запускается тот процесс, который находится в состоянии готовности и имеет наивысший приоритет.
Чтобы предотвратить бесконечное выполнение высокоприоритетных процессов, планировщик должен понижать уровень приоритета текущего выполняемого процесса с каждым сигналом таймера (то есть с каждым его прерыванием). Если это действие приведет к тому, что его приоритет упадет ниже приоритета следующего по этому показателю процесса, произойдет переключение процессов. Можно выбрать и другую альтернативу: каждому процессу может быть выделен максимальный квант допустимого времени выполнения. Когда квант времени будет исчерпан, шанс запуска будет предоставлен другому процессу, имеющему наивысший приоритет.
Приоритеты могут присваиваться процессам в статическом или в динамическом режиме. Приоритеты также могут присваиваться системой в динамическом режиме с целью достижения определенных системных задач. К примеру, некоторые процессы испытывают существенные ограничения по скорости работы устройств ввода-вывода и проводят большую часть своего времени в ожидании завершения операций ввода-вывода. Как только такому процессу понадобится центральный процессор, он должен быть предоставлен немедленно, чтобы процесс мог приступить к обработке следующего запроса на ввод-вывод данных, который затем может выполняться параллельно с другим процессом, занятым вычислениями. Если заставить процесс, ограниченный скоростью работы устройств ввода-вывода, долго ждать предоставления центрального процессора, это будет означать, что он занимает оперативную память неоправданно долго. Простой алгоритм успешного обслуживания процессов, ограниченных скоростью работы устройств ввода-вывода, предусматривает установку значения приоритета в 1/f, где f — это часть последнего кванта времени, использованного этим процессом. Процесс, использовавший только 1 мс из отпущенных ему 50 мс кванта времени, должен полу¬чить приоритет 50, в то время как процесс, проработавший до блокировки 25 мс, получит приоритет, равный 2, а процесс, использовавший весь квант времени, получит приоритет, равный 1.
Зачастую бывает удобно группировать процессы по классам приоритетности и использовать приоритетное планирование применительно к этим классам, а внутри каждого класса использовать циклическое планирование. На рис. 3.13 показана система с четырьмя классами приоритетности. Алгоритм планирования выглядит следующим образом: если есть готовые к запуску процессы с классом приоритетности 4, следует запустить каждый из них на один квант времени по принципу циклического планирования, при этом вовсе не беспокоясь о классах с более низким приоритетом. Когда класс с уровнем приоритета 4 опустеет, в циклическом режиме запускаются процессы с классом приоритетности 3. Если опустеют оба класса, 4 и 3, в циклическом режиме запускаются процессы с классом приоритетности 2 и т.д. Если приоритеты каким-то образом не будут уточняться, то все классы с более низким уровнем приоритета могут «умереть голодной смертью».
| Предыдущий раздел | Оглавление | Следующий раздел |