Proseslərin planlaşdırılması
Bu fəsildə əməliyyat sistemlərində proseslər planlaşdırmasının müxtəlif səviyyələri ilə əlaqəli olan məsə-lələr nəzərdən keçirilirlər. Planlaşdırmanın əsas məqsədləri və kriteriləri, həmçinin, onun əsaslandığı parametrlər təsvir olunurlar. Planlaşdırmanın müxtəlif alqoritmləri verilir.
Hər dəfə, biz resurslar miqdarının məhdudiyyəti və əmək kollektivində əmək haqqı fondu və ya tələbə əyləncə gecələrində bir neşə yeşik pepsi-kola kimi onların bir neçə istehlakçıları ilə rastlaşdıqda, biz məcbur oluruq ki, əldə olan resursları istehlakçılar arasında bölüşdürmə və ya digər sözlərlə desək, resurslardan istifadə olunmasının planlaşdırılması ilə məşğul olmağa məcburuq. Bu cür planlaşdırma dəqiq qoyul-muş məqsədlərə (resursların bölüşdürülməsi ilə biz nə istəyirik) və məqsədlərə uyğun gələn və istehlakçıların parametrlərinə söykənən alqoritmlərə malik olmalıdır. Yalnız kriteriləri və alqoritmləri düzgün seçdikdə, aşağıdakı suallardan xilas olmaq olar: “Niyə görə mən, mənim rəisimdən 10 dəfə az əmək haqqı alıram?” və ya “ Bəs mənim pepsi-kolam hanı?” Bu mühazirə multiproqramlı hesablama sistemlərində proseslər icrasının planlaşdırmasına və ya, başqa cür desək, proseslər planlaşdı-rılmasına həsr olunmuşdur.
Planlaşdırma səviyyələri
Birinci mühazirədə, kompüter sistemlərinin evolyusiya-sını nəzərdən keçirərək, biz hesablama sistemlərində planlaş-dırmanın iki növü barəsində danışmışdıq: tapşırıqların planlaş-dırması və prosessordan istifadə olunmanın planlaşdırma-sı. Tapşırıqların planlaşdırması, tapşırıqların formalaşmış pa-ketlərinin saxlanılması üçün maqnit disklərindən istifadə olun-mağa başladıqdan sonra, paket sistemlərində əmələ gəlmişdi. Maqnit diskləri, bir başa müraciət qurğuları olaraq, tapşırıqları kompüterə, təkcə onların diskə yazıldığı qaydada deyil, ixtiyari qaydada yükləməyə imkan verirlər. Hesablama sisteminə tapşırıqların yüklənmə qaydasını dəyişdirərək, ondan istifadə olunma effektivliyini artırmaq olar. Maşına yükləmək üçün növbəti tapşırığın seçilmə prosedurunu, yəni, uyğun prosesin törənməsi üçün biz onu tapşırıqlar planlaşdırması adlandırdıq.
Prosessordan istifadənin planlaşdırması ilk dəfə olaraq, bir neçə proseslərin eyni zamanda hazır olma vəziyyətində ol-duğu multiproqramlı hesablama sistemlərində əmələ gəlmişdir. Məhz, prosessorun öz sərəncamına əldə etdyi, yəni, “icra olunma” vəziyyətə keçirildiyi onlardan bir prosesin seçim olunma proseduru üçün biz bu söz birləşməsindən istifadə etdik. İndi, hesablama sistemlərindəki proseslər konsepsiyası ilə tanış olduqdan sonra, planlaşdırmanın hər iki növünü biz proseslər planlaşdırmasının müxtəlif səviyyələri kimi nəzərdən keçirəcəyik.
Tapşırıqların planlaşdırması proseslərin uzun müddətli planlaşdırması kimi istifadə olunur. O, sistemin multiproqram-laşdırma dərəcəsini, yəni, orada eyni zamanda yerləşən proses-lər sayını təyin edərək, sistemdə yeni proseslərin törənməsinə cavabdehlik daşıyır. Əgər sistemin multiproqramlaşdırma dərəcəsi daimi olaraq dəstəklənirsə, yəni, kompüterdəki proseslərin orta miqdarı dəyişmirsə, o zaman yeni proseslər yalnız əvvəllər yüklənilmiş proseslər bitdikdən sonra, əmələ gələ bilərlər. Buna görə də, uzun müddətli planlaşdırma kifayət qədər nadir hallarda həyata keçirilirlər, yeni proseslərin əmələ gəlmələri arasında dəqiqələr və hətta on dəqiqələr vaxt ola bilər. İşə salmaq üçün bu və ya digər prosesin seçimi barəsində qərar kifayət qədər uzun vaxt müddətində hesablama sistemi-nin işləməsinə təsir göstərir. Buradan da planlaşdırmanın bu səviyyəsinin adı götürülmüşdür- uzun müddətli. Bəzi əməliyyat sistemlərində uzun müddətli proqramlaşdırma minimuma endirilmiş və ya tamamilə yoxdur. Belə ki, bir çox interaktiv sistemlərdə proses törənməsinin vaxta görə bölünməsi uyğun sorğu əmələ gəldikdən dərhal sonra, baş verir. Multiproqram-laşdırmanın ağıllı dərəcəsinin dəstəklənməsi sistemdə işləyə biləcək istifadəçilərin sayının məhdudlaşması və insan psixolo-giyasının xüsusiyyətləri hesabına həyata keçirilir. Əgər klavia-turada düymənin sıxılması ilə simvolun ekranda görünməsi 20-30 saniyə vaxt ərzində baş verirsə, o zaman bir çox istifadəçilər işi dayandırmağa üstünlük verirlər və sistem daha az yüklənmiş olduqda, həmin işi davam etdirirlər.
Prosessordan istifadə olunmanın planlaşdırması proses-lərin qısa müddətli planlaşdırmasında tətbiq olunur. O, misal üçün, icra olunan prosesin giriş-çıxış qurğularına müraciəti zamanı və ya sadəcə olaraq, müəyən vaxt intervalı bitdikdə aparılır. Buna görə də, qısa müddətli planlaşdırma bir qayda olaraq, 100 millisaniyədə 1 dəfədən az olmayaraq, həyata keçirilir. İcra olunmaq üçün yeni prosesin seçimi növbəti analoji hadisə başlayana qədər, yəni, qısa vaxt müddətində sistemin işləməsinə təsir göstərir ki, bununla da planlaşmanın bu səviyyəsinin adı – qısa müddətli adlandırılmışdır.
Bəzi hesablama sistemlərində faydalı olur ki, məhsul-darlığın artırılması üçün hər hansı bir qismən yerinə yetirilmiş proses əməli yaddaşdan diskə müvəqqəti olaraq ləğv olunmuş olsun, sonradan isə, onu sonrakı yerinə yetirilməsi üçün geri qaytarmaq lazımdır. Bu cür prosedur ingilis dilli ədəbiyytda “swapping” adını almışdı ki, bunu da “çəkib vurma” kimi tərcümə etmək olar, baxmayaraq ki, o tərcüməsiz istifadə olunur – “svopinq”. Nə vaxt və proseslərin hansından diskə çəkib vurmaq və əksinə etmək proseslər planlaşdırmasının əlavə aralıq səviyyəsi ilə - orta müddətli ilə həll olunur.
|
