Asosiy qisim
Jarayonlarni rejalashtirish:
Jarayonni rejalashtirishga oid masalalarning aksariyati oqimlarni rejalashtirishga ham o’xshaydi ammo ba'zi farqlar mavjud.
Qachonki yadro oqimlarni boshqarganda, oqimlarni rejalashtirish odatda ularning har biriga tegishli bo'lib, ular qaysi jarayonga tegishli ekanligining farqi yo’q.
Birinchi navbatda jarayonlar va oqimlarga tegishli bo'lgan rejalashtirish masalalariga e'tibor qaratiladi. Shundan so'ng, faqat oqimlarni rejalashtirish va u bilan birga keladigan ba'zi unikal muammolarga e'tibor qaratiladi.
Jarayonlarni rejalashtirish algoritmlari:
First Come First Serve (FCFS) Scheduling – birinchi kirganga birinchi xizmat
Shortest-Job-First (SJF) Scheduling – Vaqtni qisqartirish
Priority Scheduling – prioritetga mos rejalashtirish
Round Robin(RR) Scheduling – Har bir jarayon uchun aniq vaqt belgilanadi va shu vaqtda bajariladi
Multilevel Queue Scheduling – har bir jarayonlar to’plamining o’z algoritmi va shunga mos prioriteti mavjud bo’ladi
Rejalashtirish algoritmlari:
Rejalashtirish algoritmlaridan biri ko’p bosqichli navbat (Multilevel Queue Scheduling) 1950-60-yillardan beri qo’llanilib keladi. Bu strategiya jarayonlarni bir necha guruhga klassifikatsiyalash imkoni bo’lganda qo’llaniladi.
Navbatlar quyidagi qoida asosida ishlaydi: birorta ham kichik prioritetga ega jarayon to undan prioriteti katta bo’lgan jarayon tugallanmaguncha ishga tushmaydi
Multilevel Queue Scheduling – Ko’p bosqichli navbat:
Ko’p bosqichli navbat (Multilevel Queue) da har xil navbatdagi jarayonlar 2 ga ajratiladi:
Interaktiv jarayonlar navbati (kam vaqt talab qiluvchi);
Fon rejimidagi jarayonlar navbati (ko’p resurs talab qiluvchi, ammo tez bajarilishi shart bo’lmagan)
Operatsion tizimlarda qo'llaniladigan jarayonni rejalashtirish algoritmlariga chuqurroq o`rganaylik:
1. Birinchi kelgan, birinchi xizmat (FCFS):
- FCFS rejalashtirishda birinchi bo'lib kelgan jarayon birinchi navbatda bajarish uchun tanlanadi. Rejalashtiruvchi jarayonlarning navbatini ular kelgan tartibda saqlaydi.
- Oddiy va amalga oshirish oson, lekin konvoy effektiga olib kelishi mumkin, bu erda uzoq jarayon ortidagi kichik jarayonlar uzoq vaqt kutishga to'g'ri keladi.
- FCFS preemptiv emas, ya'ni jarayon keyingi jarayon rejalashtirilgunga qadar tugaydi.
2. Keyingi eng qisqa ish (SJN) yoki birinchi navbatda eng qisqa ish (SJF):
- SJN yoki SJF rejalashtirish keyingi eng qisqa portlash vaqti bilan jarayonni tanlaydi. Bu jarayonni bajarish vaqtlari haqida oldindan bilim talab qiladi.
- O'rtacha kutish vaqtini va qayta ishlash vaqtini minimallashtiradi, chunki qisqaroq jarayonlarga ustuvorlik beriladi. Biroq, bu uzoqroq jarayonlar uchun ochlikka olib kelishi mumkin.
- Preemptive SJF birinchi bo'lib qolgan eng qisqa vaqt (SRTF) deb nomlanadi, bunda yangi jarayon qisqaroq qolgan vaqtga ega bo'lsa, joriy ishlayotgan jarayonni oldini olishi mumkin.
3. Round Robin:
- Round Robin rejalashtirish har bir jarayonga belgilangan vaqt kvantini ajratadi, bu esa ularni oldindan belgilanmasdan oldin ma'lum bir vaqt oralig'ida ishlashga imkon beradi.
- Jarayonlar o'rtasida adolatni ta'minlaydi va ochlikning oldini oladi. Vaqt kvantini tanlash adolat va tizimning sezgirligi o'rtasidagi muvozanatga ta'sir qiladi.
- Juda qisqa vaqt bo'laklari yuqori kontekstni almashtirishga olib kelishi mumkin, juda uzoq vaqt bo'laklari esa sezgirlikni pasaytiradi.
4. Ustuvor rejalashtirish:
- Prioritet rejalashtirish jarayonlarga ustuvorliklarni belgilaydi, yuqoriroq ustuvor jarayonlar esa pastroq bo'lganlardan oldin rejalashtirilgan.
- Preemptiv yoki noaniq bo'lishi mumkin. Preemptive ustuvor rejalashtirish ustuvor inversiya muammolari va past ustuvor jarayonlarning ochligi olib kelishi mumkin.
- Ba'zi tizimlar past ustuvor jarayonlarni cheksiz muddatga blokirovka qilishning oldini olish uchun dinamik ustuvor sozlashlardan foydalanadi.
5. Ko‘p darajali navbat:
- Ko'p darajali navbatni rejalashtirish jarayonlarni ustuvorlik, jarayon turi yoki manba talablari kabi xususiyatlar asosida turli navbatlarga ajratadi.
- Har bir navbatning o'ziga xos rejalashtirish algoritmi bo'lishi mumkin, bu aniq talablar asosida nozik sozlash imkonini beradi. Misol uchun, interaktiv jarayonlar yuqori ustuvor navbatda bo'lishi mumkin.
- Turli xil xizmat darajalarini ta'minlash orqali tizimdagi turli turdagi jarayonlar ehtiyojlarini muvozanatlashtiradi.
6. Ko‘p darajali fikr-mulohazalar navbati:
- Ko'p darajali qayta aloqa navbatini rejalashtirish jarayonlarning vaqt o'tishi bilan xatti-harakatlariga qarab turli navbatlar o'rtasida harakatlanishiga imkon beradi.
- Protsessor vaqtini haddan tashqari ko'p ishlatadigan jarayonlar ustuvorlikka tushirilishi mumkin, I/U-ga bog'langan jarayonlar esa yangilanishi mumkin. Ushbu moslashuvchanlik turli xil ish yuklarini engishga yordam beradi.
- Interfaol jarayonlarga javob berish vaqtini qisqartirishga va turli turdagi jarayonlar o'rtasida adolatni ta'minlashga intiladi.
7. Eng yuqori javob nisbati keyingi (HRRN):
- HRRN rejalashtirish jarayoni eng yuqori javob nisbati bilan tanlanadi, bu (kutish vaqti + xizmat vaqti) / xizmat vaqti sifatida hisoblanadi.
- Javob berish vaqti va adolatni muvozanatlashtirishga qaratilgan yuqori javob nisbati bo'lgan jarayonlarga ustuvorlik beradi. U pastroq ustuvor jarayonlarni cheksiz ochlikdan saqlaydi.
- HRRN - bu kutish vaqtlari va xizmat ko'rsatish vaqtlari asosida ustuvorliklarni dinamik ravishda sozlaydigan oldindan belgilanmagan algoritm.
8. Tekshiruv navbatini rejalashtirish:
- Teskari aloqa navbatini rejalashtirish dinamik rejalashtirish algoritmi bo'lib, unda jarayonlar o'z xatti-harakatlariga qarab turli navbatlar o'rtasida harakatlanadi.
- Har bir navbat har xil ustuvorlik darajasiga ega va jarayonlar ularning bajarilish tarixi asosida navbatlar o‘rtasida ko‘tarilishi yoki pasaytirishi mumkin.
- Ish yukining o'zgaruvchan xususiyatlariga moslashishga imkon beradi va barcha jarayonlarning ishlashini ta'minlaydi.
9. Kafolatlangan rejalashtirish:
- Kafolatlangan rejalashtirish har bir jarayon belgilangan vaqt oralig'ida minimal kafolatlangan protsessor vaqtini olishini ta'minlaydi.
- Ba'zi jarayonlar belgilangan muddatlarga rioya qilish uchun kafolatlangan xizmat darajasini talab qiladigan real vaqt tizimlari uchun foydalidir.
- Tizim talablariga qarab kafolatlar protsessor uchun minimal vaqt ajratish yoki maksimal javob vaqti chegaralari sifatida ifodalanishi mumkin.
10. Fair-Share Scheduling:
- Fair-share rejalashtirish protsessor resurslarini turli foydalanuvchilar yoki foydalanuvchilar guruhlari orasida adolatli taqsimlashga qaratilgan.
- Har bir foydalanuvchi yoki guruhga oldindan belgilangan taqsimlash siyosati asosida CPU ulushi ajratiladi.
- Har qanday foydalanuvchi yoki guruhning tizim resurslarini monopollashtirishiga yo'l qo'ymaslik, umumiy tizim adolatliligi va samaradorligini oshirishga yordam beradi.
11. Oxirgi muddatni rejalashtirish:
- Muddatlarni rejalashtirish jarayonlarning belgilangan muddatda bajarilishini ta'minlaydi.
- Vazifalar qat'iy vaqt cheklovlariga javob berishi kerak bo'lgan real vaqt rejimida va tanqidiy vaqt tizimlarida keng tarqalgan.
- Reja tuzuvchi muhim vazifalarni o‘z vaqtida bajarilishini ta’minlab, topshiriqlarni muddatidan kelib chiqqan holda birinchi o‘ringa qo‘yadi.
12. Yuklarni muvozanatlash:
- Yuklarni muvozanatlash - bu tizimdagi bir nechta protsessorlar yoki yadrolar bo'ylab ish yukini teng ravishda taqsimlash uchun ishlatiladigan usul.
- Resurslardan foydalanishni optimallashtirish va resurs muammolarini bartaraf etish orqali tizim ish faoliyatini yaxshilashga yordam beradi.
- Dinamik yuk balanslash algoritmlari resurslardan samarali foydalanishni ta'minlash uchun o'zgaruvchan tizim sharoitlariga moslashishi mumkin.
Xulosa
Ushbu algoritmlar operatsion tizimlarda qo'llaniladigan jarayonni rejalashtirish strategiyalarining bir qismini ifodalaydi. Har bir algoritm o'zining kuchli va zaif tomonlariga ega va algoritmni tanlash tizimning ish yuki, resurslar cheklovlari va ishlash talablari kabi omillarga bog'liq. Operatsion tizimlar ko'pincha foydalanuvchilar va ilovalarning turli ehtiyojlarini qondirish uchun ushbu algoritmlarning kombinatsiyasidan foydalanadi. Jarayonni rejalashtirishning ushbu qo'shimcha algoritmlarini o'z ichiga olgan holda, operatsion tizimlar tizim resurslarini yaxshiroq boshqarishi, javob berish qobiliyatini yaxshilashi, adolatni ta'minlashi, belgilangan muddatlarga rioya qilishi va muayyan talablar va foydalanish holatlari asosida tizimning umumiy ish faoliyatini optimallashtirishi mumkin. Har bir algoritm tizim dizaynerlariga oʻz ilovalari va foydalanuvchilari ehtiyojlariga qarab jarayonni rejalashtirishni moslashtirish imkonini beruvchi oʻziga xos imkoniyatlar va oʻzaro kelishuvlarni olib keladi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Endryu Tanenbaum va Gerbert Bosning "Operatsion tizimlar" - Bu rus tilida mavjud bo'lgan operatsion tizimlar bo'yicha klassik darslik.
2. Gari Neytan (Gary Nutt) tomonidan yozilgan "Operatsion tizimlar" - Bu kitob o'zbek tilida mavjud bo'lib, operatsion tizim tushunchalari haqida to'liq ma'lumot beradi.
3. "Amanat. Operation tisimlar" (Security. Operating Systems) muallifi Pol Maginer - Ushbu kitob operatsion tizimlarning xavfsizlik jihatlariga qaratilgan va rus tilida mavjud.
4. Richard Stallmanning "Operatsion tizimlar. Qo'llanma" - O'zbek tilida mavjud operatsion tizimlar bo'yicha amaliy qo'llanma.
5. “Amanat va operatsion tizimlar” (Xavfsizlik va operatsion tizimlar) Devid Patton (Devid Patterson) - Bu kitob xavfsizlik va operatsion tizimlar kesishishini qamrab oladi va rus tilida mavjud.
|
