Планирование и диспетчеризация

Планирование процессов включает в себя решение следующих задач:

• определение момента времени для смены выполняемого процесса;

• выбор процесса на выполнение из очереди готовых процессов.

Различные алгоритмы планирования могут преследовать различные цели и обеспечивать разное качество мультипрограммирования. Например, алгоритм должен гарантировать, что ни один процесс не будет занимать процессор дольше определенного времени; другой обеспечивает максимально быстрое выполнение «коротких» задач; третий обеспечивает преимущественное право на процессорное время интерактивным приложениям. Именно особенности планирования процессов в наибольшей степени определяют специфику ОС.

В большинстве ОС универсального назначения планирование осуществляется динамически (on-line), то есть решения принимаются во время работы системы на основе анализа текущей ситуации. ОС не имеет никакой предварительной информации о задачах, которые появляются в случайные моменты времени.

Статический тип планирования используется в специализированных системах, где набор одновременно выполняемых задач определен заранее (например, в системах реального времени). Здесь решение о планировании принимается заранее (off-line).

Диспетчеризация заключается в реализации найденного в результате планирования решения, т.е. в переключении процессора с одного потока на другой, и сводится к следующему:

• сохранение контекста текущего процесса;

• загрузка контекста нового процесса;

• запуск нового процесса.

В отличие от планирования, осуществляемого программными средствами ОС, диспетчеризация реализуется совместно с аппаратными средствами процессора.

Примечание. В различных ОС компоненты, занимающиеся планированием, могут называться по-разному: scheduler – распорядитель, или планировщик, – в Unix; dispatcher – в Windows.

4. Файловая система: Надежность и непротиворечивость, производительность.

К долговременным устройствам хранения информации предъявляются три основных требования, которые должны обеспечить пользователей возможностью многократного использования информации:

1. Устройства должны позволять хранить очень большие объемы данных.

2. Информация должна сохраняться после прекращения работы процесса, использующего ее.

3. Несколько процессов должны иметь возможность получения одновременного доступа к информации.

Данные требования реализуются за счет хранения информации на дисках и других внешних хранителях в модулях, называемых файлами.

По мере надобности процессы могут создавать или читать файлы. При этом сама информация хранимая в файлах должна обладать признаком устойчивости (в данном контексте иногда применяется термин персистентность), то есть на нее не должны оказывать влияния создание или прекращение работы какого-либо процесса. Кроме того, файл (информация хранимая в файле) должен исчезать только тогда, когда его владелец дает команду удаления файла.

Вполне естественно, что файлами управляет операционная система. Их структура, именование, использование, защита, реализация и доступ к ним являются важными пунктами устройства операционной системы.

Часть операционной системы, работающая с файлами, называется файловой системой.