ऑपरेटिंग सिस्टम का परिचय

हे हबर! मैं आपकी राय में एक दिलचस्प साहित्य - OSTEP के लेखों-अनुवादों की एक श्रृंखला पर आपका ध्यान आकर्षित करना चाहता हूं। यह सामग्री यूनिक्स जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम के काम पर काफी गहराई से चर्चा करती है, अर्थात् प्रक्रियाओं, विभिन्न अनुसूचकों, मेमोरी और अन्य समान घटकों के साथ काम करती है जो एक आधुनिक ओएस बनाते हैं। आप यहां सभी सामग्रियों का मूल देख सकते हैं यहां. कृपया ध्यान दें कि अनुवाद अव्यवसायिक रूप से (काफी स्वतंत्र रूप से) किया गया था, लेकिन मुझे आशा है कि मैंने सामान्य अर्थ बनाए रखा है।

इस विषय पर लैब का काम यहां पाया जा सकता है:

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अन्य भागों:

• भाग 1: परिचय
• भाग 2: अमूर्तन: प्रक्रिया
• भाग 3: प्रक्रिया एपीआई का परिचय
• भाग 4: अनुसूचक का परिचय
• भाग 5: एमएलएफक्यू शेड्यूलर

आप मेरा चैनल पर भी देख सकते हैं तार =)

योजना: बहु-स्तरीय फीडबैक कतार

इस व्याख्यान में, हम सबसे प्रसिद्ध दृष्टिकोणों में से एक को विकसित करने की समस्याओं के बारे में बात करेंगे
नियोजन, जिसे कहा जाता है बहु-स्तरीय फीडबैक कतार (एमएलएफक्यू)। एमएलएफक्यू अनुसूचक का वर्णन पहली बार 1962 में फर्नांडो जे. कॉर्बेटो द्वारा एक प्रणाली में किया गया था जिसे कहा जाता है
संगत समय-साझाकरण प्रणाली (सीटीएसएस)। ये कार्य (बाद के कार्यों सहित)।
मल्टिक्स) को बाद में ट्यूरिंग अवार्ड के लिए नामांकित किया गया। अनुसूचक था
बाद में सुधार किया गया और वह रूप प्राप्त कर लिया जो पहले से ही पाया जा सकता है
कुछ आधुनिक प्रणालियाँ.

एमएलएफक्यू एल्गोरिदम 2 मौलिक ओवरलैपिंग समस्याओं को हल करने का प्रयास करता है।
प्रथमतः, यह टर्नअराउंड समय को अनुकूलित करने का प्रयास करता है, जैसा कि हमने पिछले व्याख्यान में चर्चा की थी, कतार के शीर्ष पर शुरू करने की विधि द्वारा अनुकूलित किया गया है
छोटे कार्य. हालाँकि, OS को यह नहीं पता होता है कि यह या वह प्रक्रिया कितने समय तक चलेगी, और यह
एसजेएफ, एसटीसीएफ एल्गोरिदम के संचालन के लिए आवश्यक ज्ञान। दूसरे, एमएलएफक्यू कोशिश करता है
सिस्टम को उपयोगकर्ताओं के लिए उत्तरदायी बनाएं (उदाहरण के लिए, बैठने वालों के लिए)।
कार्य पूरा होने की प्रतीक्षा करते समय स्क्रीन पर घूरते रहना) और इस प्रकार समय कम करना
प्रतिक्रिया। दुर्भाग्य से, आरआर जैसे एल्गोरिदम प्रतिक्रिया समय को कम करते हैं, लेकिन
टर्नअराउंड टाइम मीट्रिक पर बुरा प्रभाव पड़ता है। इसलिए हमारी समस्या: डिज़ाइन कैसे करें
शेड्यूलर जो हमारी आवश्यकताओं को पूरा करेगा और साथ ही इसके बारे में कुछ भी नहीं जानता होगा
सामान्य तौर पर प्रक्रिया की प्रकृति? शेड्यूलर कार्यों की विशेषताओं को कैसे सीख सकता है,
जो इसे लॉन्च करता है और इस प्रकार बेहतर शेड्यूलिंग निर्णय लेता है?

समस्या का सार: पूर्ण ज्ञान के बिना कार्यों के निर्धारण की योजना कैसे बनाएं?
एक शेड्यूलर कैसे डिज़ाइन करें जो एक साथ प्रतिक्रिया समय को कम करता है
इंटरैक्टिव कार्यों के लिए और साथ ही बिना जाने-समझे टर्नअराउंड समय को कम कर देता है
कार्य निष्पादन समय का ज्ञान?

नोट: पिछली घटनाओं से सीख

एमएलएफक्यू कतार उस प्रणाली का एक उत्कृष्ट उदाहरण है जिस पर प्रशिक्षण दिया जाता है
भविष्य की भविष्यवाणी करने के लिए अतीत की घटनाएं। ऐसे दृष्टिकोण अक्सर होते हैं
ओएस में पाया गया (और कंप्यूटर विज्ञान में कई अन्य शाखाएं, जिनमें शाखाएं भी शामिल हैं
हार्डवेयर भविष्यवाणियाँ और कैशिंग एल्गोरिदम)। समान पदयात्रा
ट्रिगर तब होता है जब कार्यों में व्यवहारिक चरण होते हैं और इस प्रकार पूर्वानुमानित होते हैं।
हालाँकि, इस तकनीक से सावधान रहना चाहिए, क्योंकि भविष्यवाणियाँ बहुत आसान हैं।
गलत साबित हो सकता है और सिस्टम को इससे भी बदतर निर्णय लेने के लिए प्रेरित कर सकता है
बिल्कुल भी ज्ञान से रहित होगा।

एमएलएफक्यू: बुनियादी नियम

एमएलएफक्यू एल्गोरिदम के बुनियादी नियमों पर विचार करें। और यद्यपि इस एल्गोरिथ्म का कार्यान्वयन
कई हैं, बुनियादी दृष्टिकोण समान हैं।
जिस कार्यान्वयन पर हम विचार करेंगे, उसमें एमएलएफक्यू में कई होंगे
अलग-अलग कतारें, जिनमें से प्रत्येक की अलग-अलग प्राथमिकता होगी। किसी भी समय,
निष्पादन के लिए तैयार कार्य एक ही कतार में है। MLFQ प्राथमिकताओं का उपयोग करता है,
यह तय करने के लिए कि निष्पादन के लिए कौन सा कार्य चलाना है, अर्थात उच्चतर के साथ कार्य
प्राथमिकता (सर्वोच्च प्राथमिकता वाला कतार से एक कार्य) सबसे पहले लॉन्च किया जाएगा
कतार।
निःसंदेह, किसी विशेष कतार में एक से अधिक कार्य हो सकते हैं, इसलिए
इसलिए उनकी प्राथमिकता समान होगी. इस मामले में, तंत्र का उपयोग किया जाएगा
इन कार्यों में प्रक्षेपण योजना के लिए आर.आर.
इस प्रकार हम एमएलएफक्यू के लिए दो बुनियादी नियमों पर पहुंचते हैं:

• नियम 1: यदि प्राथमिकता(ए) > प्राथमिकता(बी), तो कार्य ए चलेगा (बी नहीं चलेगा)
• नियम 2: यदि प्राथमिकता (ए) = प्राथमिकता (बी), ए और बी आरआर का उपयोग शुरू कर रहे हैं

उपरोक्त के आधार पर, एमएलएफक्यू की योजना बनाने के प्रमुख तत्व हैं
प्राथमिकताएँ हैं. प्रत्येक को एक निश्चित प्राथमिकता देने के बजाय
कार्य, एमएलएफक्यू देखे गए व्यवहार के आधार पर अपनी प्राथमिकता बदलता है।
उदाहरण के लिए, यदि कोई कार्य कीबोर्ड इनपुट की प्रतीक्षा करते समय सीपीयू पर लगातार बंद हो जाता है,
एमएलएफक्यू प्रक्रिया की प्राथमिकता को ऊंचा रखेगा क्योंकि ऐसा ही है
इंटरैक्टिव प्रक्रिया काम करनी चाहिए. यदि, इसके विपरीत, कार्य लगातार है और
लंबी अवधि के लिए सीपीयू गहन है, एमएलएफक्यू इसे डाउनग्रेड कर देगा
प्राथमिकता। इस प्रकार, एमएलएफक्यू प्रक्रियाओं के चलने के समय उनके व्यवहार का अध्ययन करेगा।
और व्यवहार का उपयोग करें.
आइए एक उदाहरण बनाएं कि किसी बिंदु पर कतारें कैसी दिख सकती हैं
समय और फिर आपको कुछ इस तरह मिलता है:

इस योजना में, 2 प्रक्रियाएँ A और B सर्वोच्च प्राथमिकता के साथ कतार में हैं। प्रक्रिया
C कहीं बीच में है, और प्रक्रिया D कतार के बिल्कुल अंत में है। उपरोक्त के अनुसार
एमएलएफक्यू एल्गोरिदम के विवरण के अनुसार, शेड्यूलर केवल उच्चतम स्तर के साथ कार्यों को निष्पादित करेगा
आरआर के अनुसार प्राथमिकता, और कार्य सी, डी काम से बाहर हो जाएंगे।
स्वाभाविक रूप से, एक स्थिर स्नैपशॉट एमएलएफक्यू कैसे काम करता है इसकी पूरी तस्वीर नहीं देगा।
यह समझना महत्वपूर्ण है कि समय के साथ तस्वीर कैसे बदलती है।

प्रयास 1: प्राथमिकता कैसे बदलें

इस बिंदु पर, आपको यह तय करने की आवश्यकता है कि एमएलएफक्यू प्राथमिकता स्तर को कैसे बदलेगा
अपने जीवन चक्र के दौरान कार्य (और इस प्रकार कतार में कार्य की स्थिति)। के लिए
इसमें से, आपको वर्कफ़्लो को ध्यान में रखना होगा: एक निश्चित राशि
कम चलने वाले समय के साथ इंटरैक्टिव कार्य (और इस प्रकार लगातार रिलीज)।
सीपीयू) और कई लंबे कार्य जो सीपीयू का उपयोग अपने पूरे कामकाजी समय में करते हैं
ऐसे कार्यों के लिए प्रतिक्रिया समय महत्वपूर्ण नहीं है। और इसलिए आप पहला प्रयास कर सकते हैं
निम्नलिखित नियमों के साथ एमएलएफक्यू एल्गोरिदम लागू करें:

• नियम 3: जब कोई कार्य सिस्टम में प्रवेश करता है, तो उसे उच्चतम के साथ कतार में रखा जाता है
• प्राथमिकता।
• नियम4ए: यदि कोई कार्य अपनी संपूर्ण समय विंडो का उपयोग करता है, तो वह
• प्राथमिकता कम हो गई है.
• नियम4बी: यदि कोई कार्य अपनी समय विंडो समाप्त होने से पहले सीपीयू जारी करता है, तो यह
• उसी प्राथमिकता के साथ रहता है।

उदाहरण 1: एकल लंबे समय तक चलने वाला कार्य

जैसा कि आप इस उदाहरण में देख सकते हैं, प्रवेश पर कार्य उच्चतम स्तर पर निर्धारित किया गया है
प्राथमिकता। 10ms समय विंडो के बाद, प्रक्रिया को प्राथमिकता में डाउनग्रेड कर दिया जाता है।
अनुसूचक. अगली बार विंडो के बाद, कार्य अंततः डाउनग्रेड हो जाता है
सिस्टम में सबसे कम प्राथमिकता, जहां यह बनी हुई है।

उदाहरण 2: एक छोटा सा कार्य उठाया

अब आइए एक उदाहरण देखें कि कैसे एमएलएफक्यू एसजेएफ से संपर्क करने का प्रयास करेगा। के कारण से
उदाहरण के लिए, दो कार्य: ए, जो लगातार लंबे समय तक चलने वाला कार्य है
सीपीयू और बी पर कब्जा करना, जो एक छोटा इंटरैक्टिव कार्य है। कल्पना करना
कार्य B के आने तक A पहले से ही कुछ समय के लिए दौड़ रहा था।

यह ग्राफ़ परिदृश्य के परिणाम दिखाता है. कार्य ए, किसी भी कार्य की तरह,
सीपीयू का उपयोग सबसे निचले स्तर पर था। टास्क बी समय टी=100 पर पहुंचेगा और आएगा
सर्वोच्च प्राथमिकता कतार में रखा गया। चूँकि चलने का समय कम है,
यह अंतिम कतार तक पहुंचने से पहले पूरा हो जाएगा।

इस उदाहरण से, आपको एल्गोरिथम का मुख्य लक्ष्य समझना चाहिए: चूंकि एल्गोरिथम ऐसा नहीं करता है
कोई लंबा काम जानता है या छोटा, तो सबसे पहले वह यह मान लेता है कि वह काम है
संक्षिप्त और इसे सर्वोच्च प्राथमिकता देता है। यदि यह वास्तव में एक छोटा कार्य है, तो
यह तेजी से निष्पादित होगा, अन्यथा यदि यह लंबा कार्य है तो यह धीरे-धीरे आगे बढ़ेगा
प्राथमिकता में नीचे और जल्द ही यह साबित कर देगा कि वह वास्तव में एक लंबा काम है जो नहीं करता है
प्रतिक्रिया की आवश्यकता है.

उदाहरण 3: I/O के बारे में क्या?

आइए अब एक I/O उदाहरण देखें। जैसा कि नियम 4बी में कहा गया है,
यदि कोई प्रक्रिया अपने प्रोसेसर समय का पूरी तरह से उपयोग किए बिना प्रोसेसर को रिलीज़ कर देती है,
तब यह उसी प्राथमिकता स्तर पर रहता है। इस नियम का आशय बहुत सरल है.
- यदि इंटरैक्टिव कार्य बहुत अधिक I/O निष्पादित करता है, उदाहरण के लिए, प्रतीक्षा करना
उपयोगकर्ता कीस्ट्रोक्स या माउस से, ऐसा कार्य प्रोसेसर को मुक्त कर देगा
आवंटित विंडो से पहले. हम ऐसे प्राथमिकता वाले कार्य को छोड़ना नहीं चाहेंगे,
और इस प्रकार यह उसी स्तर पर रहेगा।

यह उदाहरण दिखाता है कि एल्गोरिदम ऐसी प्रक्रियाओं के साथ कैसे काम करेगा - इंटरैक्टिव कार्य बी, जिसे निष्पादित करने से पहले केवल 1 एमएस के लिए सीपीयू की आवश्यकता होती है
I/O प्रक्रिया और एक लंबा कार्य A, जो हर समय CPU का उपयोग करता है।
एमएलएफक्यू प्रक्रिया बी को सर्वोच्च प्राथमिकता पर रखता है क्योंकि यह जारी है
सीपीयू जारी करें. यदि बी एक इंटरैक्टिव कार्य है, तो इस मामले में एल्गोरिदम पहुंच गया है
इसका उद्देश्य इंटरैक्टिव कार्यों को शीघ्रता से लॉन्च करना है।

वर्तमान एमएलएफक्यू एल्गोरिदम के साथ समस्याएं

पिछले उदाहरणों में, हमने MLFQ का एक मूल संस्करण बनाया है। और ऐसा लगता है कि वह
अपना काम अच्छी तरह और निष्पक्षता से करता है, सीपीयू समय को उचित रूप से वितरित करता है
लंबे कार्य और छोटे कार्यों या भारी पहुंच वाले कार्यों की अनुमति देना
I/O को शीघ्रता से संसाधित करने के लिए। दुर्भाग्य से, इस दृष्टिकोण में कई शामिल हैं
गंभीर समस्याएं।
प्रथमतः, भूख की समस्या : यदि सिस्टम में कई इंटरैक्टिव होंगे
कार्यों में, वे सारा सीपीयू समय खर्च करेंगे और इस प्रकार एक भी लंबा समय नहीं लगेगा
कार्य को निष्पादित करने का मौका नहीं मिलेगा (वे भूखे मर रहे हैं)।

दूसरे, स्मार्ट उपयोगकर्ता अपने प्रोग्राम लिख सकते हैं ताकि
अनुसूचक को मूर्ख बनाओ. जबरदस्ती करने के लिए कुछ करने में ही धोखा है
प्रक्रिया को अधिक CPU समय देने के लिए अनुसूचक। एल्गोरिथ्म वह
ऊपर वर्णित ऐसे हमलों के प्रति काफी संवेदनशील है: व्यावहारिक रूप से समय खिड़की से पहले
इसके अलावा, आपको एक I/O ऑपरेशन करने की आवश्यकता है (कुछ के लिए, चाहे कोई भी फ़ाइल हो)
और इस प्रकार सीपीयू को मुक्त करें। ऐसा व्यवहार आपको उसी में रहने की अनुमति देगा
कतार स्वयं और फिर से CPU समय का एक बड़ा प्रतिशत प्राप्त करती है। यदि किया गया
यह सही है (उदाहरण के लिए सीपीयू जारी करने से पहले 99% विंडो समय चलाएं),
ऐसा कार्य केवल प्रोसेसर पर एकाधिकार जमा सकता है।

अंततः, एक प्रोग्राम समय के साथ अपना व्यवहार बदल सकता है। वे कार्य
जो सीपीयू का उपयोग करता है वह इंटरैक्टिव बन सकता है। हमारे उदाहरण में, समान
कार्यों को अनुसूचक से उचित व्यवहार नहीं मिलेगा, जैसा कि अन्य को मिलेगा
(मूल) इंटरैक्टिव कार्य।

दर्शकों से प्रश्न: आधुनिक दुनिया में शेड्यूलर पर क्या हमले किए जा सकते हैं?

प्रयास 2: प्राथमिकता बढ़ाएँ

आइए नियमों को बदलने का प्रयास करें और देखें कि क्या हम समस्याओं से बच सकते हैं
भुखमरी। यह सुनिश्चित करने के लिए हम क्या कर सकते हैं?
सीपीयू कार्यों को अपना समय मिलेगा (भले ही लंबा न हो)।
समस्या के सरल समाधान के रूप में आप समय-समय पर सुझाव दे सकते हैं
सिस्टम में ऐसे सभी कार्यों की प्राथमिकता बढ़ाएँ। बहुत तरीके हैं
इसे प्राप्त करने के लिए, आइए एक उदाहरण के रूप में कुछ सरल कार्यान्वित करने का प्रयास करें: अनुवाद करें
सभी कार्य एक साथ सर्वोच्च प्राथमिकता पर, इसलिए नया नियम:

• Rule5: कुछ अवधि एस के बाद, सिस्टम में सभी कार्यों को उच्चतम कतार में स्थानांतरित करें।

हमारा नया नियम एक साथ दो समस्याओं का समाधान करता है। सबसे पहले, प्रक्रियाएं
भूखे न मरने की गारंटी: उच्चतम कतार में कार्य साझा किए जाएंगे
आरआर एल्गोरिथ्म के अनुसार प्रोसेसर का समय और इस प्रकार सभी प्रक्रियाएं प्राप्त होंगी
प्रोसेसर समय. दूसरा, यदि कोई प्रक्रिया जो पहले उपयोग की जाती थी
केवल प्रोसेसर इंटरैक्टिव हो जाता है, यह उच्चतम के साथ कतार में रहेगा
एक बार सर्वोच्च प्राथमिकता पर पदोन्नति प्राप्त करने के बाद प्राथमिकता।
एक उदाहरण पर विचार करें. इस परिदृश्य में, एकल प्रक्रिया का उपयोग करने पर विचार करें

सीपीयू और दो इंटरैक्टिव, लघु प्रक्रियाएं। चित्र में बाईं ओर, आंकड़ा प्राथमिकता को बढ़ावा दिए बिना व्यवहार दिखाता है, और इस प्रकार सिस्टम पर दो इंटरैक्टिव कार्यों के आने के बाद लंबे समय तक चलने वाला कार्य भूखा होना शुरू हो जाता है। दाईं ओर के चित्र में, प्रत्येक 50 एमएस में प्राथमिकता वृद्धि की जाती है और इस प्रकार सभी प्रक्रियाओं को प्रोसेसर समय प्राप्त होने की गारंटी होती है और समय-समय पर शुरू किया जाएगा। इस मामले में 50ms को एक उदाहरण के रूप में लिया जाता है, वास्तव में यह संख्या कुछ अधिक है।
यह स्पष्ट है कि आवधिक वृद्धि समय एस के जुड़ने से होता है
तार्किक प्रश्न: क्या मान निर्धारित किया जाना चाहिए? सुपात्रों में से एक
सिस्टम इंजीनियर जॉन ऑस्टरहौट ने सिस्टम में समान मात्रा को वू-डू कहा
स्थिर, क्योंकि उन्हें किसी तरह से सही के लिए काले जादू की आवश्यकता होती है
खुलासा। और, दुर्भाग्य से, एस का स्वाद ऐसा है। यदि आप मान भी निर्धारित करते हैं
बड़े-बड़े कार्य भूखे रहेंगे। और यदि आप इसे बहुत कम सेट करते हैं,
इंटरैक्टिव कार्यों को उचित CPU समय नहीं मिलेगा।

प्रयास 3: बेहतर लेखांकन

अब हमारे पास हल करने के लिए एक और समस्या है: कैसे नहीं
हमारे अनुसूचक को धोखा देने की अनुमति दें? इस संभावना के लिए दोषी हैं
नियम 4ए, 4बी जो प्रोसेसर को मुक्त करके किसी कार्य को अपनी प्राथमिकता बनाए रखने की अनुमति देते हैं
आवंटित समय की समाप्ति से पहले. इसका सामना कैसे करें?
इस मामले में समाधान प्रत्येक पर सीपीयू समय का बेहतर लेखा-जोखा माना जा सकता है
एमएलएफक्यू स्तर। प्रोग्राम द्वारा उपयोग किए गए समय को भूलने के बजाय
आवंटित अंतराल के लिए प्रोसेसर, आपको इसे ध्यान में रखना चाहिए और इसे सहेजना चाहिए। बाद
प्रक्रिया ने अपना आवंटित समय खर्च कर लिया है, इसे अगले के लिए अवनत किया जाना चाहिए
प्राथमिकता स्तर। अब इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि प्रक्रिया अपने समय का उपयोग कैसे करेगी - कैसे
प्रोसेसर पर या कॉल के सेट के रूप में लगातार कंप्यूटिंग। इस प्रकार,
नियम 4 को इस प्रकार पुनः लिखा जाना चाहिए:

• Rule4: किसी कार्य द्वारा वर्तमान कतार में अपने आवंटित समय का उपयोग करने के बाद (चाहे कितनी बार उसने सीपीयू को मुक्त किया हो), ऐसे कार्य की प्राथमिकता कम हो जाती है (यह कतार से नीचे चला जाता है)।

आइए एक उदाहरण देखें:
»

यह आंकड़ा दिखाता है कि यदि आप शेड्यूलर को धोखा देने की कोशिश करते हैं तो क्या होता है
यदि यह पिछले नियम 4ए के साथ होता, तो 4बी बाईं ओर का परिणाम होता। नये के साथ
नियम यह है कि परिणाम दाईं ओर है। सुरक्षा से पहले, कोई भी प्रक्रिया पूरी होने से पहले I/O को कॉल कर सकती है
इस प्रकार, व्यवहार की परवाह किए बिना, सुरक्षा सक्षम करने के बाद, सीपीयू पर हावी हो जाते हैं
मैं/ओ, वह फिर भी कतार में नीचे चला जाएगा और इस प्रकार बेईमानी नहीं कर पाएगा
सीपीयू संसाधनों पर कब्ज़ा करें।

एमएलएफक्यू और अन्य मुद्दों में सुधार

उपरोक्त सुधारों के साथ, नई समस्याएँ उत्पन्न होती हैं: मुख्य में से एक
प्रश्न - ऐसे शेड्यूलर को पैरामीटराइज़ कैसे करें? वे। कितना होना चाहिए
कतारें? कतार के भीतर प्रोग्राम विंडो का आकार क्या होना चाहिए? कैसे
भुखमरी से बचने के लिए कार्यक्रम को अक्सर प्राथमिकता दी जानी चाहिए
कार्यक्रम के व्यवहार में परिवर्तन को ध्यान में रखना? इन सवालों का कोई आसान जवाब नहीं है
प्रतिक्रिया और केवल लोड और उसके बाद के कॉन्फ़िगरेशन के साथ प्रयोग
अनुसूचक कुछ संतोषजनक संतुलन की ओर ले जा सकता है।

उदाहरण के लिए, अधिकांश एमएलएफक्यू कार्यान्वयन आपको अलग-अलग असाइन करने की अनुमति देते हैं
विभिन्न कतारों के लिए समय स्लॉट। आमतौर पर उच्च प्राथमिकता वाली कतारें होती हैं
छोटे अंतराल. इन कतारों में इंटरैक्टिव कार्य शामिल हैं,
जिसके बीच स्विच करना काफी संवेदनशील है और इसमें 10 या उससे कम समय लगना चाहिए
एमएस। इसके विपरीत, कम-प्राथमिकता वाली कतारों में लंबे समय तक चलने वाले कार्य शामिल होते हैं
CPU। और इस मामले में, लंबे समय के अंतराल बहुत अच्छी तरह से फिट होते हैं (100 एमएस)।

इस उदाहरण में, 2 कार्य हैं जिन्होंने उच्च प्राथमिकता कतार 20 में काम किया है
एमएस को 10 एमएस विंडो में विभाजित किया गया है। मध्य कतार में 40ms (20ms विंडो) और कम प्राथमिकता वाली कतार में
कतार समय विंडो 40 एमएस हो गई जहां कार्यों ने अपना काम पूरा किया।

सोलारिस ओएस में एमएलएफक्यू का कार्यान्वयन समय-साझाकरण अनुसूचियों का एक वर्ग है।
शेड्यूलर तालिकाओं का एक सेट प्रदान करेगा जो सटीक रूप से परिभाषित करेगा कि इसे कैसे करना चाहिए
अपने जीवन के दौरान प्रक्रिया की प्राथमिकता बदलें, आकार क्या होना चाहिए
विंडो आवंटित की जानी है और कितनी बार कार्य प्राथमिकताएँ बढ़ानी हैं। प्रशासक
सिस्टम इस तालिका के साथ इंटरैक्ट कर सकता है और शेड्यूलर को व्यवहार में ला सकता है
अलग ढंग से. डिफ़ॉल्ट रूप से, इस तालिका में क्रमिक वृद्धि के साथ 60 कतारें हैं
विंडो का आकार 20 एमएस (उच्च प्राथमिकता) से कई सौ एमएस (न्यूनतम प्राथमिकता) तक, और
एक सेकंड में एक बार सभी कार्यों को बढ़ावा देने के साथ भी।

अन्य एमएलएफक्यू शेड्यूलर किसी तालिका या किसी विशिष्ट का उपयोग नहीं करते हैं
इसके विपरीत, इस अध्याय में जिन नियमों का वर्णन किया गया है, उनका उपयोग करके प्राथमिकताओं की गणना की जाती है
गणितीय सूत्र. उदाहरण के लिए, फ्रीबीएसडी में शेड्यूलर एक सूत्र का उपयोग करता है
प्रक्रिया कितनी है, इसके आधार पर वर्तमान कार्य प्राथमिकता की गणना करना
सीपीयू का उपयोग किया। इसके अलावा, सीपीयू का उपयोग समय के साथ खराब हो जाता है, और इस प्रकार
इस प्रकार, प्राथमिकता वृद्धि ऊपर वर्णित से कुछ भिन्न है। यह सच है
क्षय एल्गोरिदम कहा जाता है। संस्करण 7.1 के अनुसार, फ्रीबीएसडी यूएलई शेड्यूलर का उपयोग करता है।

अंत में, कई योजनाकारों के पास अन्य विशेषताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, कुछ
शेड्यूलर ऑपरेटिंग सिस्टम के संचालन के लिए उच्च स्तर आरक्षित करते हैं और इस प्रकार
इस प्रकार, किसी भी उपयोगकर्ता प्रक्रिया को सर्वोच्च प्राथमिकता नहीं मिल सकती है
प्रणाली। कुछ सिस्टम आपको मदद के लिए सलाह देने की अनुमति देते हैं
शेड्यूलर को सही ढंग से प्राथमिकता देने के लिए। उदाहरण के लिए, कमांड का उपयोग करना अच्छा
आप किसी कार्य की प्राथमिकता बढ़ा या घटा सकते हैं और इस प्रकार बढ़ा या घटा सकते हैं
सीपीयू समय के लिए प्रोग्राम की संभावना कम करें।

एमएलएफक्यू: सारांश

हमने एमएलएफक्यू नामक एक नियोजन दृष्टिकोण का वर्णन किया है। उसका नाम
ऑपरेशन के सिद्धांत में निष्कर्ष निकाला गया - इसमें कई कतारें हैं और फीडबैक का उपयोग होता है
किसी कार्य को प्राथमिकता देना।
नियमों का अंतिम रूप इस प्रकार होगा:

• Rule1: यदि प्राथमिकता(ए) > प्राथमिकता(बी), तो कार्य ए चलेगा (बी नहीं चलेगा)
• Rule2: यदि प्राथमिकता (ए) = प्राथमिकता (बी), ए और बी आरआर का उपयोग करना शुरू कर देते हैं
• Rule3: जब कोई कार्य सिस्टम में प्रवेश करता है, तो उसे सर्वोच्च प्राथमिकता कतार में रखा जाता है।
• Rule4: किसी कार्य द्वारा वर्तमान कतार में अपने आवंटित समय का उपयोग करने के बाद (चाहे कितनी बार उसने सीपीयू को मुक्त किया हो), ऐसे कार्य की प्राथमिकता कम हो जाती है (यह कतार से नीचे चला जाता है)।
• Rule5: कुछ अवधि एस के बाद, सिस्टम में सभी कार्यों को उच्चतम कतार में स्थानांतरित करें।

एमएलएफक्यू निम्नलिखित कारणों से दिलचस्प है - इसके बारे में ज्ञान की आवश्यकता के बजाय
कार्य की प्रकृति पहले से जानने के बाद, एल्गोरिदम कार्य और सेट के पिछले व्यवहार को सीखता है
तदनुसार प्राथमिकताएँ। इस प्रकार, वह एक साथ दो कुर्सियों पर बैठने की कोशिश करता है - छोटे कार्यों (एसजेएफ, एसटीसीएफ) के लिए प्रदर्शन प्राप्त करने और ईमानदारी से लंबे कार्यों को चलाने के लिए,
सीपीयू-लोडिंग नौकरियां। इसलिए, बीएसडी और उनके डेरिवेटिव सहित कई प्रणालियाँ,
सोलारिस, विंडोज़, मैक शेड्यूलर के रूप में किसी न किसी प्रकार के एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं
आधार रेखा के रूप में एमएलएफक्यू।

अतिरिक्त सामग्री:

1. manpages.debian.org/stretch/manpages/sched.7.en.html
2. en.wikipedia.org/wiki/Scheduling_(कम्प्यूटिंग)
3. पेज.lip6.fr/जूलिया.Lawall/atc18-bouron.pdf
4. www.usenix.org/legacy/event/bsdcon03/tech/full_papers/roberson/roberson.pdf
5. chebykin.org/freebsd-process-scheduling

स्रोत: www.habr.com