• при завершении работы процесса необходимо из набора готовых процессов выбрать и запустить следующий, если нет ни одного готового, то запускается холостой процесс из операционной системы;
• при блокировании процесса на операции ввода-вывода, семафоре или по-другому, необходимо выбрать и запустить другой процесс;
Рисунок 14 – Периоды использования процессора, чередующиеся с ожиданием ввода-вывода: процесс, ограниченный возможностями процессора (а); процесс, ограниченный возможностями устройств ввода-вывода (б)
Если аппаратный таймер выполняет периодические прерывания с частотой 50 Гц, 60 Гц или с любой другой частотой, решения планирования могут приниматься при каждом прерывании по таймеру или при каждом k-м прерывании. Алгоритмы планирования можно разделить на две категории согласно их поведению после прерываний.
1 Алгоритмы планирования без переключений (неприоритетное планирование), выбирают процесс и позволяют его работать вплоть до блокировки (в ожидании ввода-вывода или другого процесса), либо вплоть до того момента, когда процесс сам не отдаст процессор. Процесс может работать часами.
2 Алгоритмы планирования с переключениями (приоритетное планирование), выбирают процесс и позволяют ему работать максимально фиксированное время, затем приостанавливается и управление переходит к другому процессу. Приоритетное планирование требует прерываний по таймеру, чтобы передать управление планировщику.
В различных средах используются различные алгоритмы планирования. Выделяют 3 типичных среды [14]:
• системы пакетной обработки данных;
• интерактивные системы;
• системы реального времени.
В первых системах нет пользователей за терминалами и в таких системах приемлемы алгоритмы без переключений или с переключениями, но с большим временем, отводимым каждому процессу.
Во вторых системах необходимы алгоритмы с переключениями, чтобы предотвратить захват процессора одним процессом.
В третьих системах приоритетное планирование необязательно, т.к. там существуют другие программы, которые знают когда надо блокироваться.
Основные задачи алгоритмов планирования: а) для всех систем;
1) справедливость – предоставление каждому процессу справедливой доли процессорного времени;
2) принудительное применение политики – контроль за выполнением принятой политики (т.е., к примеру, предоставление процессам контроля безопасности процессора по первому требованию);
3) баланс – поддержка занятости всех частей системы (т.е. важно, чтобы работало больше устройств, чем один процесс только производил вычисления); б) для систем пакетной обработки данных; 1) пропускная способность – максимальное количество задач в час;
2) оборотное время – минимизация времени, затрачиваемого на ожидание обслуживания и обработку задачи;
3) использование