Folasaga i Faiga Fa'agaioiga
Ei Habr! Ou te fia faailoa atu ia te outou se faasologa o tala-faaliliuga o se tasi tusitusiga manaia i loʻu manatu - OSTEP. O lenei mea o loʻo faʻatalanoaina loloto le galuega o faiga faʻaogaina e pei o le unix, e pei o, galue ma faʻagasologa, faʻasologa eseese, manatua, ma isi vaega tutusa e fausia ai se OS faʻaonaponei. E mafai ona e va'ai i le mea muamua o mea uma iinei . Fa'amolemole maitau o le fa'aliliuga sa faia e le'o fa'apolofesa (sa'oloto lava), ae ou te fa'amoemoe o lo'o tumau pea le uiga lautele.
Ole su'esu'ega ile mataupu e mafai ona maua iinei:
O isi vaega:
E mafai fo'i ona e va'ai i la'u auala ile =)
Fa'atomuaga i le Scheduler
Le ute o le faʻafitauli: Faʻafefea ona atiaʻe se faiga faʻatulagaina
E fa'afefea ona fa'atulagaina le fa'avae o faiga fa'avae fa'atulagaina? O a ni manatu autu e tatau ona i ai? O a fuataga e taua? O a metotia fa'avae sa fa'aogaina i faiga fa'akomepiuta muamua?
Manatuga o Galuega
Aʻo leʻi faʻatalanoaina faiga faʻavae, seʻi o tatou faia muamua ni nai faʻasalalauga faʻafaigofie e uiga i faʻagasologa o loʻo faʻaogaina i totonu o le faiga, lea e taʻua faʻatasi. galuega mamafa. O le faʻamalamalamaina o le mamafa o galuega o se vaega taua o faiga faʻavae, ma o le tele o lou iloa e uiga i le mamafa o galuega, o le sili atu lea o le faiga faʻavae e mafai ona e tusia.
Sei o tatou faia manatu nei e uiga i faiga o loʻo faʻagaoioia i totonu o le faiga, o nisi taimi e taʻua foi galuega (galuega). Toeitiiti lava o nei manatu uma e le moni, ae e manaʻomia mo le atinaʻeina o mafaufauga.
- O galuega taitasi e alu mo le taimi tutusa,
- O galuega uma e seti i le taimi e tasi,
- O le galuega atofaina e galue seia maeʻa,
- O galuega uma e fa'aaogaina na'o le CPU,
- Ua iloa le taimi o galuega taitasi.
Fua Fa'atonu
I le faaopoopo atu i nisi o manatu e uiga i le uta, e manaʻomia se isi meafaigaluega mo le faʻatusatusaina o faiga faʻavae faʻatulagaina eseese: faʻatulagaina metrics. O se metric o se fua faatatau o se mea. E i ai le tele o metrics e mafai ona faʻaogaina e faʻatusatusa ai tagata faʻatulagaina.
Mo se faʻataʻitaʻiga, o le a matou faʻaaogaina se metric e taʻua taimi fa'aliliu (taimi e liliu ai). O le taimi e toe fa'afo'i ai galuega o lo'o fa'amatalaina o le eseesega i le va o le taimi e mae'a ai galuega ma le taimi e taunu'u ai galuega i totonu o le polokalama.
Tturnaround=Tamaea-Tarival
Talu ai na matou manatu e taunuu uma galuega i le taimi e tasi, ona Ta = 0 ma o lea Tt = Tc. O lenei tau o le a suia masani pe a tatou suia manatu o loʻo i luga.
O le isi metric - saʻo (fa'amaoni, fa'amaoni). O le gaosiga ma le saʻo e masani ona faʻafeagai uiga i fuafuaga. Mo se faʻataʻitaʻiga, e mafai e le tagata faʻatulagaina le faʻatulagaina o le faʻatinoga, ae i le tau o le faʻatali mo isi galuega e faʻatino, ma faʻaitiitia ai le saʻo.
MUAMUA I LE MUAMUA IFO (FIFO)
O le algorithm sili ona taua e mafai ona tatou faʻatinoina e taʻua o le FIFO poʻo muamua sau (i totonu), muamua tautua (i fafo). O lenei algorithm e tele ni mea lelei: e matua faigofie lava ona faʻatinoina ma e fetaui ma o tatou manatu uma ma faia lelei le galuega.
Seʻi o tatou vaavaai i se faaaʻoaʻoga faigofie. Fa'apea e 3 galuega na fa'atulaga i le taimi e tasi. Ae seʻi tatou manatu o le galuega A na taunuu muamua nai lo isi uma, o lea o le a aliali mai i le lisi o faʻataʻitaʻiga muamua nai lo isi, e pei lava o B e faʻatatau ia C. Seʻi tatou faʻapea o le a faʻataunuʻuina taʻitasi mo le 10 sekone. O le a le averesi taimi e fa'auma ai nei galuega i lenei tulaga?
E ala i le faitauina o tau - 10 + 20 + 30 ma vaevaeina i le 3, matou te maua le averesi o le taimi o le faʻatinoina o le polokalame e tutusa ma le 20 sekone.
Ia tatou taumafai nei e sui o tatou manatu. Aemaise lava, manatu 1 ma o lea o le a tatou le toe manatu ai o galuega taʻitasi e alu tutusa le taimi e faʻatino ai. E fa'afefea ona fa'atino e le FIFO lea taimi?
E pei ona aliali mai, o taimi eseese o galuega e iai se aafiaga le lelei i le gaosiga o le FIFO algorithm. Fa'apea o le galuega A e 100 sekone e fa'amae'a ai, ae o le B ma le C e 10 sekone ta'itasi.
E pei ona mafai ona iloa mai le fuainumera, o le averesi taimi mo le faiga o le a (100+110+120)/3=110. Ua ta'ua lea aafiaga aafiaga convoy, pe a tu'u nisi tagata fa'atau mo taimi pu'upu'u o se puna'oa i tua atu o se tagata fa'atau mamafa. E pei o le laina i le faleoloa pe a iai se tagata faʻatau i ou luma ma le faʻatau atoa. O le fofo sili i le faʻafitauli o le taumafai lea e sui le siaki tupe pe malolo ma manava loloto.
Uluai Galuega Puupuu
E mafai ona foia se tulaga faapena i faiga mamafa? E mautinoa lava. O le isi ituaiga o fuafuaga ua ta'uaUluai Galuega Puupuu (SJF). O lona algorithm e fai lava si tuai - e pei ona taʻu mai e le igoa, o galuega sili ona pupuu o le a faʻalauiloa muamua, tasi ma le isi.
I lenei faʻataʻitaʻiga, o le taunuuga o le faʻatinoina o faiga tutusa o le a avea ma se faʻaleleia i le averesi o le taimi o suiga o le polokalame ma o le a tutusa ma 50 nai lo le 110, lea e toetoe lava 2 taimi sili atu.
O le mea lea, mo le manatu ua tuʻuina atu e oʻo mai galuega uma i le taimi e tasi, o le SJF algorithm e foliga mai o le algorithm sili ona lelei. Peitaʻi, e foliga mai e lē moni a tatou manatu. O le taimi lea tatou te suia ai le manatu 2 ma o le taimi lenei mafaufau e mafai ona i ai galuega i soo se taimi, ae le o mea uma i le taimi e tasi. O a ni faafitauli e mafai ona oo i ai?
Se'i vaai faalemafaufau o le galuega A (100c) e taunuu muamua ma amata ona faatino. I le t=10, e taunu'u mai galuega B ma le C, e 10 sekone ta'itasi. O le averesi la o le taimi e fa'atino ai o le (100+(110-10)+(120-10))3 = 103. O le a se mea e mafai ona fai e le fa'atulagaina e fa'aleleia ai lenei mea?
Taimi Pu'upu'u e Fa'amae'a Muamua (STCF)
Ina ia faʻaleleia le tulaga, matou te aveese le manatu 3 e faʻalauiloa le polokalame ma faʻaauau seia maeʻa. E le gata i lea, matou te manaʻomia meafaigaluega lagolago ma, e pei ona e mateina, matou te faʻaaogaina timer e fa'alavelaveina se galuega fa'atino ma fa'aliliuga fa'amatalaga. O le mea lea, e mafai e le tagata faʻatulagaina se mea i le taimi e taunuu ai galuega B, C - taofi le faʻatinoina o le galuega A ma tuʻu galuega B ma C i le gaioiga ma, pe a maeʻa, faʻaauau le faʻatinoina o le faagasologa A. STCFpoʻo Uluai Galuega Muamua.
O le taunuuga o lenei fuafuaga o le taunuuga lea: ((120-0)+(20-10)+(30-10))/3=50. O le mea lea, o sea faʻatulagaga e sili atu ona lelei mo a tatou galuega.
Taimi Tali metric
O le mea lea, afai tatou te iloa le taimi o galuega ma o nei galuega e faʻaaoga ai le PPU, STCF o le a sili ona lelei. Ma i le taimi muamua, o nei algorithms sa galue lelei. Ae ui i lea, o le tagata faʻaoga o loʻo faʻaalu nei le tele o lona taimi i le nofoaga ma faʻamoemoeina se poto masani fegalegaleai aoga. O lea na fanau mai ai se metric fou - taimi tali (tali).
Ole taimi ole tali e fa'atatauina e pei ona taua i lalo:
Tresponse=Tfirstrun−Tarrival
O lea, mo le faʻataʻitaʻiga muamua, o le taimi tali o le a: A=0, B=0, C=10 (abg=3,33).
Ma e foliga mai o le STCF algorithm e le lelei tele i se tulaga e 3 galuega e taunuu i le taimi e tasi - e tatau ona faʻatali seia maeʻa galuega laiti. O lea la o le algorithm e lelei mo le suiga taimi metric, ae leaga mo le fefaʻatauaʻiga metric. Va'ai faalemafaufau pe afai o lo'o e saofai i se nofoaga e taumafai e fa'aigoa mataitusi i totonu o se fa'atonu ma fa'atali mo le sili atu i le 10 sekone ona o se isi galuega o lo'o fa'aogaina le PPU. E le manaia tele.
O lea ua tatou feagai ma se isi faʻafitauli - faʻafefea ona tatou fausia se faʻatulagaga e maaleale ile taimi tali?
Robin faataamilo
Na fausia se algorithm e foia ai lenei faafitauli Robin faataamilo (RR). O le manatu autu e fai si faigofie: nai lo le faʻatinoina o galuega seʻia maeʻa, o le a matou faʻatautaia le galuega mo se vaitaimi patino (taʻua o le time slice) ona sui lea i se isi galuega mai le laina. O le algorithm e toe fai lana galuega seia maeʻa galuega uma. I lenei tulaga, o le taimi o le polokalama e tatau ona tele o le taimi mulimuli ane o le a faʻalavelaveina e le taimi le faagasologa. Mo se faʻataʻitaʻiga, afai e faʻalavelaveina e le timer se gaioiga i x = 10ms uma, o le tele o le faʻamalama o le faʻatinoga e tatau ona faʻateleina o le 10 ma ia 10,20 poʻo le x * 10.
Se'i o tatou va'ai i se fa'ata'ita'iga: O galuega a le ABC e o'o mai i le taimi e tasi i le faiga ma e mana'o ta'itasi e tamo'e mo le 5 sekone. O le SJF algorithm o le a faʻamaeʻaina galuega taʻitasi aʻo leʻi amataina se isi. I se faʻatusatusaga, o le RR algorithm faʻatasi ai ma se faʻamalama faʻalauiloa = 1s o le a alu i galuega e pei ona taua i lalo (Fig. 4.3):
(SJF Toe (Leaga mo le Taimi Tali)
(Round Robin (Lelei Mo Taimi Tali)
Ole taimi ole tali ole RR algorithm ole (0+1+2)/3=1, ae mo le SJF (0+5+10)/3=5.
E talafeagai le manatu o le faamalama o le taimi o se mea taua tele mo RR; o le laʻititi, o le maualuga o le taimi tali. Ae ui i lea, e le tatau ona e faʻaititia tele, talu ai o le suiga o le taimi o le a iai foi se sao i le faʻatinoga atoa. O le mea lea, o le filifiliga o le faʻamalama faʻamalama taimi e faʻatulagaina e le OS tusiata ma faʻalagolago i galuega o loʻo fuafua e faʻatinoina i totonu. O le fesuiaiga o tala e le na o le pau lea o le auaunaga e faʻaumatia ai le taimi - o le polokalama faʻatautaia o loʻo galue i luga o le tele o isi mea, mo se faʻataʻitaʻiga, faʻaoga eseese, ma faʻatasi ai ma ki taʻitasi e tatau ona faʻasaoina ma toe faʻaleleia lenei siosiomaga, lea e mafai foi ona tele naua. taimi.
O le RR o se faʻatulagaina sili pe a na o le tali taimi metric matou te talanoa ai. Ae fa'afefea ona amio le metric taimi o galuega i lenei algorithm? Mafaufau i le faʻataʻitaʻiga o loʻo i luga, pe a oʻo i le taimi faʻaoga o A, B, C = 5s ma taunuu i le taimi e tasi. Ole Galuega A ole a fa'ai'u ile 13, B ile 14, C ile 15s ma ole averesi ole taimi e fa'aliliu ai ole 14s. O le mea lea, RR o le algorithm sili ona leaga mo le metric turnover.
I faʻamatalaga lautele, soʻo se RR-ituaiga algorithm e saʻo; e vaeluaina le taimi ole PPU tutusa i le va o gaioiga uma. Ma o lea, o nei fua faatatau e feteenai pea le tasi ma le isi.
O le mea lea, e tele a matou faʻatusatusaga algorithms ma i le taimi lava e tasi o loʻo i ai pea le tele o manatu o loʻo totoe - o le taimi o galuega e iloa ma o le galuega e naʻo le PPU.
Fa'afefiloi ma le I/O
Muamua lava, seʻi o tatou aveese le manatu 4 o le faagasologa e naʻo le PPU; e masani lava, e le o le tulaga lea ma e mafai ona maua isi meafaigaluega.
O le taimi lava e manaʻomia ai e soʻo se faagasologa se faʻagaioiga I / O, o le faagasologa e ulufale atu i le setete poloka, faʻatali mo le I / O e maeʻa. Afai e auina atu le I/O i le kesi malo, ona mafai lea e sea taotoga ona alu i ni nai ms pe umi atu, ma o le a le aoga le faagasologa i le taimi nei. I le taimi lea, e mafai e le tagata faʻatulagaina le faʻaogaina o le processor ma soʻo se isi lava gaioiga. O le isi fa'ai'uga e tatau ona faia e le tagata fa'atulagaina o le taimi e fa'auma ai lana I/O. A tupu lenei mea, o le a tupu se faʻalavelave ma o le OS o le a tuʻuina le faʻagasologa na taʻua o le I / O i le tulaga sauni.
Sei o tatou vaavaai i se faataitaiga o le tele o faafitauli. E manaʻomia e i latou taʻitasi le 50ms ole taimi ole PPU. Ae ui i lea, o le muamua o le a maua le I / O i 10ms uma (lea o le a faʻatinoina foi i 10ms uma). Ma o le faagasologa B naʻo le faʻaaogaina o le 50ms processor e aunoa ma le I/O.
I lenei faʻataʻitaʻiga o le a matou faʻaogaina le STCF scheduler. E fa'afefea ona amio le tagata fa'atulagaina pe a fa'alauiloa se faiga e pei o le A? O le a ia faia mea nei: muamua o le a ia faʻatinoina atoatoa le faagasologa A, ona sosoo ai lea ma le faagasologa B.
O le auala masani e foia ai lenei faʻafitauli o le faʻaogaina o 10 ms subtask taʻitasi o le faagasologa A o se galuega ese. O lea la, pe a amata i le STJF algorithm, o le filifiliga i le va o le 50 ms galuega ma le 10 ms galuega e manino. Ona, a mae'a loa le subtask A, o le a fa'alauiloa le faagasologa B ma le I/O. A maeʻa le I / O, o le a masani ona toe amata le 10ms process A nai lo le faagasologa B. I lenei auala, e mafai ona faʻatinoina le faʻaogaina, lea e faʻaaogaina ai le PPU e se isi gaioiga aʻo faʻatali le muamua mo le. I/O. Ma o se taunuuga, e sili atu le faʻaogaina o le faiga - i le taimi o loʻo faʻatali ai fefaʻatauaʻiga mo I / O, o isi faiga e mafai ona faʻatinoina i luga o le gaioiga.
Ua le toe iai le Oracle
Sei o tatou taumafai e aveese le manatu e iloa le taimi o le galuega. E masani lava o le mea sili ona leaga ma sili ona le talafeagai i luga o le lisi atoa. O le mea moni, i le OS masani masani, o le OS lava ia e masani lava ona itiiti se mea e uiga i le taimi o le faʻatinoina o galuega, e faʻafefea la ona e fausia se faʻasologa e aunoa ma le iloa pe o le a le umi o le galuega e fai ai? Masalo e mafai ona tatou faʻaogaina nisi o mataupu faavae RR e foia ai lenei faʻafitauli?
Le iʻuga
Na matou vaʻavaʻai i manatu autu o le faʻatulagaina o galuega ma vaʻavaʻai i le 2 aiga o tagata faʻatulagaina. O le mea muamua e amataina le galuega sili ona puupuu muamua ma faʻapupulaina ai le taimi e faʻafeiloaʻi ai, ae o le lona lua e vaelua tutusa i le va o galuega uma, faʻateleina le taimi tali. E leaga uma algorithms pe a lelei algorithms a le isi aiga. Na matou vaʻavaʻai foʻi i le faʻaogaina o le PPU ma le I / O e mafai ona faʻaleleia le faʻatinoga, ae leʻi foia le faʻafitauli i le OS clairvoyance. Ma i le isi lesona o le a tatou vaʻavaʻai i se fuafuaga e vaʻavaʻai i le taimi ua tuanaʻi ma taumafai e vaʻai le lumanaʻi. Ma e taʻua o le tele-level feedback queue.
puna: www.habr.com