Die CPU -Planung ist das Verwalten und Zuweisen der CPU an verschiedene Prozesse in einem Computersystem. Es ist ein entscheidender Bestandteil der Rolle eines Betriebssystems, in dem festgestellt wird, welcher Prozess die CPU zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet. Da eine CPU nur einen Prozess (oder einen Thread) gleichzeitig ausführen kann, bestimmt die Planung die Reihenfolge und Dauer der Ausführung jedes Prozesses. Ziel ist es, die Systemleistung und die Benutzererfahrung auf der Grundlage verschiedener Faktoren und definierter Planungsziele zu optimieren.
Hier ist eine Aufschlüsselung der wichtigsten Aspekte:
* Ziel: Das Hauptziel ist die Maximierung der CPU -Nutzung und die Bereitstellung eines fairen und effizienten Service für alle Prozesse. Dies beinhaltet häufig das Ausgleich des Durchsatzes (die Anzahl der pro Zeiteinheit abgeschlossenen Prozesse) mit der Reaktionszeit (wie lange es dauert, bis ein Prozess abgeschlossen ist). Andere Ziele umfassen möglicherweise die Minimierung der Wartezeit oder die Einhaltung bestimmter Fristen (für Echtzeitsysteme).
* Prozesse: Dies sind unabhängige Programme oder Aufgaben, bei denen die CPU -Zeit für die Ausführung erforderlich ist. Der Scheduler verwaltet einen Pool von prozentualen Prozessen.
* Planungsalgorithmen: Dies sind spezifische Strategien, mit denen der nächste zu ausgeführte Prozess ausgewählt wurde. Verschiedene Algorithmen priorisieren unterschiedliche Ziele. Einige häufige Beispiele sind:
* Erstes, First-Service (FCFS): Prozesse werden in der Reihenfolge ausgeführt, die sie ankommen. Einfach, kann aber zu langen Wartezeiten führen.
* kürzester Job zuerst (SJF): Prozesse mit der kürzesten geschätzten Ausführungszeit werden zuerst ausgeführt. Minimiert die durchschnittliche Wartezeit, erfordert jedoch die Ausführungszeiten im Voraus.
* Prioritätsplanung: Prozesse werden Prioritäten zugewiesen, und zuerst werden Prozesse mit höherer Priorität ausgeführt. Kann zu Hunger für Prozesse mit niedriger Priorität führen.
* Round Robin: Jeder Prozess erhält eine kleine Zeitscheibe (Quantum) der CPU -Zeit. Fair, aber die Quantengröße beeinflusst die Leistung.
* Multilevel -Warteschlangenplanung: Prozesse werden in verschiedenen Warteschlangen unterteilt, die auf den Merkmalen basieren (z. B. interaktives vs. Batch).
* Multilevel Feedback -Warteschlangenplanung: Prozesse können sich auf der Grundlage ihres Verhaltens zwischen Warteschlangen bewegen.
* Kontextumschaltung: Dies ist der Prozess, in dem der Zustand eines Prozesses gerettet und den Zustand eines anderen geladen wird. Es verursacht Overhead, was bei der Auswahl eines Planungsalgorithmus berücksichtigt werden sollte.
* präventiv gegen nicht-preemptive: Die Präventivplanung ermöglicht es dem Betriebssystem, einen Laufprozess zu unterbrechen und zu einem anderen zu wechseln. Bei einer nicht presidenten Planung muss ein Prozess die CPU freiwillig aufgeben. Die präventive Planung ist im Allgemeinen flexibler und reaktionsschnell.
Zusammenfassend ist die CPU -Planung eine grundlegende OS -Funktion, die die Systemleistung erheblich beeinflusst. Die Wahl des Planungsalgorithmus ist ein Kompromiss zwischen verschiedenen Leistungsmetriken, und der optimale Algorithmus hängt von den spezifischen Systemanforderungen und der Arbeitsbelastung ab.
