سيستم های عامل Operating Systems

صفحه 1:


صفحه 2:
زمانبندي هدف از زمان بندی: چگونگی تخصیص پردازه‌ها به پردازنده در طول زمان است. بطوري که اهداف سیستم عامل( از جمله زمان پاسخ. توان عملياتي 9 کارایی پردازنده ) براورده شود. 

صفحه 3:
انواع زمانبندي زمانبندی بلند مدت: تصمیم‌گیری در مورد افزودن پردازه به مجموعه پردازه‌ها برای اجراء زمانبندی کوتاه مدت: تصمیم‌گيري درمورد اینکه کدام پردازه برای اجرا فرستاده شود. ‎rae eo‏ تحب كيرى ‎rae‏ ی سب 2 در حافظه اصلي قرار دارند. ۱ زمانبند کوتاه مدت زمانبند بلند مدت 

صفحه 4:
معیارهای زمانبندی * معيارهاي کاربرگرا: مربوط به رفتار سیستم از دیدگاه يك کاربر است‌مانند: زمان پاسخ 1:70 «سج-0: زمان سپري شده بین ورود يك کار و خاتمه آن * معيارهاي سیستم گرا: هدف آن استفاده کارآمد و اثربخش از پردازنده است. مانند: نوان عملياني (سایسط۳) تعداد پردازه کامل شده در واحد زمان انصاف: باید با پردازه ها یکسان برخورد کرد و هیچ پردازه اي نباید گرسنگي بکشد. اعمال اولويث ها: ‎cle oj‏ با اولويت بالاتر را مقدم بدارد. 1 

صفحه 5:
پیاده سازي اولویت بندي از چند صف به ترتیب اولویت نزولي استفاده میکنیم. آزادسازی ‎RQ‏ ‎ed‏ ‏پردازنده أج ‎I‏ ‎Rat‏ ‏$ اجس پذیرش 9 !و افيه كردن ار رخداد ‎oe‏ ‏صف مسدود ‎ss‏ مشکل: ممکن است پردازه هایی که اولویتشان کمتر است گرسنه بمانند. 

صفحه 6:
سیاست های زمانبندی تابع انتخاب: پردازه بعدی را از میان پردازه‌های آماده اجرا انتخاب می کند. سه کمیت زیر مهم است: - زمان‌صرفشده ب لین تظار ©- يمازسبرىشده برلوإجرا تابه حلل 9- كإيمانمورد نياز پردانم که شامله نیز هست 

صفحه 7:
سیاست های زمانبندی سپاست بدون قبضه 49,5 ‎asils ole) L ojo» (Nompreemptive)‏ یافتن به کار خود ادامه دهد. سیاست‌با قبضه گردن (۳۳۳۵۳۳03۲0): سیستم عامل ممکن است پردازه در حال اجرا را متوقف کرده و آن را به حالت آماده ببرد. 

صفحه 8:
سیاست های زمانیندی 1- خدمت به ترئیب ورود 2- نوبت گردشي 3- کوتاهترین پردازه 4 کوتاهترین زمان باقیمانده 5- بالاترین نسبت پاسخ 6- زمانبندي بازخورد 

صفحه 9:
سیاست های زمانبندی 1- خدمت به ‎(ECES: First Come First Served) 9999 Gud pf‏ ساده ترین الگوریتم. به آن. خروج به ترتیب ورود (7180) هم میگویند. پس از خاتمه هر پردازه» پردازه ای که بیش از همه در صف آماده بوده است برای اجرا انتخاب ميشود. 

صفحه 10:
20 18 1 12 12 6.00 2.40 225 117 8.60 2.56 (T) > ob زمان ورود [ پردازه 1- خدمت به ترا سیاست های زما ۳5 First Come First Served) ‏نیب ورود‎ 

صفحه 11:
سیاست های زمانبندی 1- خدمت به ‎(ECES: First Come First Served) 9999 Gud pf‏ تابع انتخاب : [102]۷ حالت تصمیم گیری : بدون قبضه زمان ياسخ : مى تواند زياد باشد تاثير بر روى يردازه ها: به يردازه های کوتاه صدمه مى زند گرسنگی : خیر aa 

صفحه 12:
سیاست های زمانبندی 2- نوبت گر دشي ‎(RR: Round Robin)‏ یک وقفه ساعت در فواصل زملنی دوره ای تولید می گردد و کار فعلي قبضه میشود. با اتمام وقت. پردازه در حال اجراي كنوني در صف آماده قرار میگیرد و کار آماده بعدي بر اساس ۳۳ انتخاب ميشود. به هر پردازه به میزان يك برهه زمانی ‎٩1:6(‏ 11۳6) زمان داده ae 

صفحه 13:
0 ‏نيام‎ ‎0 ‎١7 ‎it ‎١ ‎١ ‎D ‎6 ‎5 ‎20 ‎14 ‎280 Lo} ‏سیاست های‎ (RR: Round Robin) ‏نوبت گردشي‎ -2 مون ه > چ ‏ وا مه م م elelolele 585 353 کردشی (RR). g 

صفحه 14:
8 3 ب 3 33 3 و ظ ی 3 3 2 3 سياست هاى زمانبندى 2- نوبت كردشي (سنام لصم لتق مهم داه دان ‎arr size‏ 6 ‎mon ang‏ ” 6۱۵6۱ 1 ‎elolelolo >‏ ‎w=‏ ‎a8‏ ‎olole/olo te‏ 

صفحه 15:
سیاست های زمانبندی 2- نوبت گردشی (هتتامظ ‎(RR: Round‏ تابع انتخاب: ثابت حالت تصمیم گیری: با قبضه کردن توان عملیاتی: اگر برهه زمانی خیلی کوچک باشد. کم است. زمان پاسخ : برای پردازه‌های کوتاه. زمان پاسخ خوبي دارد. تاثیر بر روی پردازه ها: عملکرد عادلانه گرسنگی: خیر as 

صفحه 16:
سیاست های زمانبندی 3- گوناهترین پردازه ها ‎(SPN: Shortest Process‏ در لین سیاست بدون قبضه کردن پردازه هلیی که زمان پاسخ کوتاهی دارند اول اجرا می شوند. پردازه کوتاه از روی کارهای طولانی می گذرد و در ابتدای صف قرار میگیرد. زمانبند باید زمان انجام هر پردازش را تخمین بزند. مشکل: امکان دارد پردازه بزرگ هیچگاه انجام نشود. (امکان گرسنگی پردازه هاي بزرگتر) 06 

صفحه 17:
۳" ا و ا ‎asa 234jaa&‏ 46 | و ۵ ۶ 3115 = ‎a =| iS‏ 5 و مصاصه مه يويد ها ها مام -] -- ع بح و مان ‎wl‏ ‎es a‏ و ء و مه ها ‎-----J‏ ‏1 هچ یتح 3 عه ن مه جع هم ه و 5 ‎te‏ ? 52 8 © + 3 ‎xo ۱۱ 5 8‏ (SPN: Shortest Process Next) 232» gp pags -3 سیاست های زما 

صفحه 18:
سیاست های زمانبندی 3- گوناهترین پردازه ها ‎(SPN: Shortest Process‏ تابع انتخاب:[۱۱0]5 حالت تصمیم گیری: بدون قبضه کردن توان عملیاتی: زیاد زمان پاسخ: برای پردازه های کوتاه خوب تاثیر بر روی پردازه ها: به پردازه های طولانی صدمه زده گرسنگی: امکان دارد 06 

صفحه 19:
سیاست های زمانبندی 4- گوناخترین زمان باقیمانده (وسنط ‎(SRT: Shortest Remaining‏ گونه ای از سیاست ‎Cul SPN‏ که با قبضه کردن همراه است. زمانبند همواره پردازه اي را انتخاب میکند که انتظار میرود زمان پردازش باشمانده ان کمتر باشد: قتی پردازه ای به صف آماده وارد می شود امکان دارد زمان باقیماده کمتری فسبت به پردازه در حال اجرا داشته باشد که با عمل قبضه کردن ن پردازه به اجرا در می آید. زمانبند بايد زمان اجراي پردازه را تخمین بزند. خطر گرسنگي پردازه هاي بلندتر وجود دارد. 06 

صفحه 20:
سیاست های زمانبندی 4- گو تاخترین زمان باقیمانده (عسز1 متعصه ‎(SRT: Shortest‏ هاهواه 68 هه ‎elolele‏ e کوتاه‌ترین زمان باقیمانده ‎(SRT)‏ ‎E D 6 8 A why |‏ ما رد 0 2 4 6 8 | زمان خدمت (3) | 3 6 + و 7 ۱ ‎SRT‏ زمان بايان 3 15 8 | 20 10 نمادكل ‎ )5‏ | 3 13 4 14 2 | ‎TIT,‏ | سد | 7س | 400 | 2800 | صر | ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 21:
سیاست های زمانبندی 4- كو تاهترين زمان باقیمانده (عسز1 متعصه ‎(SRT: Shortest‏ min[s-e]: eG! wl حالت تصمیم گیری: با قبضه كردن توان عملیاتی: زیاد زمان پاسخ: خوب تاثیر بر روی پردازه ها: به پردازه های طولانی صدمه زده گرسنگی: امکان دارد eq 

صفحه 22:
سیاست های زمانبندی 5- بالاترين نسبت ياسخ (۱۲۵:۱ مناد ‎(HRRN: Highest Response‏ در لین روش اولویت دايناميك بوده و هم به سن پردازه(قديمي بودن) بح فرمول تشخیص بالاترین پاسخ : ‎max(wesis)‏ ‏2۷ زمان انتظار برای پردازنده 6 +4 ۷ 5 - يمانخدمتمورد لنتظار ‎R=‏ ‏8 - نسستهاسخ 5 هر بار كه بردازه اي خاتمه مي يابد. يردازه اي كه بيشترين مقدار + را دارد انتخاب ميكردد. ee 

صفحه 23:
| زمان ورود زمان خدمت (7) | 3 6 5 20 14 2.80 پردازه 20 10 5- با الاترين انسيت دا (AIRRN: Highest Response Ratio Next) Zo. سیاست های زمانبددی 

صفحه 24:
سیاست های زمانبندی ‎(ARRN: Highest Response Ratio Next) gow casd op SVL -S‏ max(w+s/s): ws! eal حالت تصمیم گیری: بدون قبضه کردن توان عملیاتی: زیاد زمان پاسخ: خوب تاثیر بر روی پردازه ها: توازن مناسب گرسنگی: خير or 

صفحه 25:
سیاست های زمانبندی 6- زمانبندي بازخورد ‎(Redback Scheduling)‏ اكر هيج نشانه اى از طول نسبى بردازه ها متفاوت نداشته باشيم هيج يك از روشهای 5۳۲ , 5181 , 1111231 را نمى توان بكار برد. راه ديكر:از طريق جريمه كردن كارهايى كه زمان طولانى ترى به اجرا در آمده اند. Ro ‏آرادساری‎ set آزادسازی هه 

صفحه 26:
1۳۳۹ | 1 پردازه زمان ورود | زمان خدمت (۳) | زمان پایان زمان کل (,7) و1 سیاست های زمانبندی 6- زمانبندي ‎(Feedback Scheduling) 955% jb‏ a alwo> 1.33 moaw> اه 

صفحه 27:
سياست هاى زمانيندى 6- زمانبندي ‎(Feedback Scheduling) 095 jb‏ تابع انتخاب: «طبق توضیحات) حالت تصمیم گیری: با قبضه کردن توان عملیاتی: تاکید نشده است زمان پاسخ: تاکید نشده است تاثیر بر روی پردازه ها: به نفع پردازه هاي کوچك گرسنگی: امکان دارد er 

صفحه 28:
جمع بندي سیاست های زمانبندی مشخصات سياستهاى مختلف زماتبتدى وم sax (w] ‎SRT‏ كاه ‎wes ‎ ‎۷ HRRN ‎GSyn ee | ‏بازغوره‎ ‏> زمان سبوى ده در سيستم براى اتظار و اجراتابه حال » - زمان سبرى شده براى اجو تابه حال کل زان خدت مود از رازه شام > ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏رای رای کرد زمان پاسخ خوی دار ‏مان باسخ ییاد ‏زان اس وی اد ‏دنه مت ‎ ‎ ‏ه هی کون مدت ره ‎Sb Sig whe‏ ‏وروی نخروجی ضربه ید ‏برخورد مصفاه ‏به پدز‌های طولانی ضریه می‌ند ‏به پردازه‌های طولائی غسربه. ‎ay ‏موه خوب‎ ‏ممكنلست بردازمهاى مقيدبه‎ ‏ورودى /خسررجى را مقلم ‎aly‏ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 29:
FCFS HRRN Feedback 10.00 2.29 

به نام خدا سيستم هاي عامل Operating Systems 5 اساليد Email: Website: جوانمرد javanmard.ehsan@gmail.com www.ejavanmard.blogfa.com 1 زمانبندي هدف از زمان بندی: چگونگي تخصیص پردازه‌ها به پردازنده در طول زمان است. بطوري ك-ه اهداف س-يستم عام-ل( از جمل-ه زمان پاس-خ ،توان عملياتي و كارايي پردازنده ) براورده شود. 2 انواع زمانبندي زمانبندی بلند مدت :تصمیم‌گیری در مورد افزودن پردازه به مجموعه پردازه‌ها برای اجرا. زمانبندی کوتاه مدت :تصميم‌گيري درمورد اينكه كدام پردازه برای اجرا فرستاده شود. زمانبندی میان مدت :تص+میم‌گیری در مورد افزودن پردازه ب+ه مجموع+ه پردازه هاي+ي كه در حافظه اصلي قرار دارند. زمانبند كوتاه مدت زمانبند بلند مدت زمانبند ميان مدت 3 معیارهای زمانبندی • معيارهاي كاربرگرا: مربوط به رفتار سيستم از ديدگاه يك كاربر است.مانند: زمان پاسخ ( :)Response Timeزمان سپري شده بين ورود يك كار و خاتمه آن • معيارهاي سيستم گرا: هدف آن استفاده كارآمد و اثربخش از پردازنده است .مانند: توان عملياتي ( :)Throughputتعداد پردازه كامل شده در واحد زمان انصاف :بايد با پردازه ها يكسان برخورد كرد و هيچ پردازه اي نبايد گرسنگي بكشد. اعمال اولويت ها :پردازه هاي با اولويت باالتر را مقدم بدارد. 4 پياده سازي اولويت بندي از چند صف به ترتيب اولويت نزولي استفاده ميكنيم. مشكل :ممكن است پردازه هايي كه اولويتشان كمتر است گرسنه بمانند. 5 سیاست های زمانبندی تابع انتخاب :پردازه بعدی را از میان پردازه‌های آماده اجرا انتخاب می کند. سه کمیت زیر مهم است: +ي+ن+تظار =wز+مانص++رفش++ده +ب++را ا +ی+جرا ت++ا ب++ه ح+ا+ل =eز+مانس++پریش++ده +ب++را ا +ست =sکلز+مانم+ورد ن++یاز پ++رداز+ه ،+ك+ه ش++ام+ل eن++یز ه . 6 سیاست های زمانبندی س-ياست بدون قبض-ه كردن ( :)Nonpreemptiveپردازه ت+ا زمان خاتمه يافتن به كار خود ادامه دهد. ا قبض-ه كردن ( :)Preemptiveس+يستم عام+ل ممك+ن است پردازهس-ياست ب در حال اجرا را متوقف كرده و آن را به حالت آماده ببرد. 7 سیاست های زمانبندی -1خدمت به ترتيب ورود -2نوبت گردشي -3كوتاهترين پردازه -4كوتاهترين زمان باقيمانده -5باالترين نسبت پاسخ -6زمانبندي بازخورد 8 سیاست های زمانبندی -1خدمت به ترتيب ورود ()FCFS: First Come First Served ساده ترين الگوريتم. به آن ،خروج به ترتيب ورود ( )FIFOهم ميگويند. پ+س از خاتم+ه هر پردازه ،پردازه اي ك+ه بيش از هم+ه در صف آماده بوده است براي اجرا انتخاب ميشود. 9 سیاست های زمانبندی -1خدمت به ترتيب ورود ()FCFS: First Come First Served 10 پردازه زمان ورود زمان خدمت ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 سیاست های زمانبندی -1خدمت به ترتيب ورود ()FCFS: First Come First Served تابع انتخاب max[w] : حالت تصمیم گیری :بدون قبضه زمان پاسخ :می تواند زیاد باشد تاثیر بر روی پردازه ها :به پردازه هاي کوتاه صدمه می زند گرسنگی :خیر 11 سیاست های زمانبندی -2نوبت گردشي ()RR: Round Robin یک وقف+ه س+اعت در فواص+ل زمان+ی دوره ای تولی+د م+ی گردد و كار فعلي قبضه ميشود. ب+ا اتمام وق+ت ،پردازه در حال اجراي كنون+ي در صف آماده قرار ميگيرد و كار آماده بعدي بر اساس FCFCانتخاب ميشود. ب+ه ه+ر پردازه ب+ه ميزان ي+ك بره+ه زماني ( )Time Sliceزمان داده ميشود. 12 سیاست های زمانبندی -2نوبت گردشي ()RR: Round Robin 13 پردازه زمان ورود زمان خدمت ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 سیاست های زمانبندی -2نوبت گردشي ()RR: Round Robin 14 پردازه زمان ورود زمان خدمت ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 سیاست های زمانبندی -2نوبت گردشي ()RR: Round Robin • • • • • • تابع انتخاب :ثابت حالت تصمیم گیری :با قبضه کردن توان عملیاتی :اگر برهه زمانی خیلی کوچک باشد ،کم‌ است. زمان پاسخ :برای پردازه‌های کوتاه ،زمان پاسخ خوبي دارد. تاثیر بر روی پردازه ها :عملکرد عادالنه گرسنگی :خیر 15 سیاست های زمانبندی -3كوتاهترين پردازه ()SPN: Shortest Process Next در این س+یاست بدون قبض+ه کردن پردازه هایی که زمان پاس+خ کوتاهی دارند اول اجرا می شوند. پردازه کوتاه از روی کارهای طوالن+ی م+ی گذرد و در ابتدای صف قرار میگیرد. زمانبند بايد زمان انجام هر پردازش را تخمين بزند. مشك+ل :امکان دارد پردازه بزرگ هیچگاه انجام نشود( .امكان گرسنگي پردازه هاي بزرگتر) 16 سیاست های زمانبندی -3كوتاهترين پردازه ()SPN: Shortest Process Next زمان ورود زمان خدمت ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 پردازه 17 سیاست های زمانبندی -3كوتاهترين پردازه ()SPN: Shortest Process Next • • • • • • تابع انتخابmin[s]: حالت تصمیم گیری :بدون قبضه کردن توان عملیاتی :زیاد زمان پاسخ :برای پردازه های کوتاه خوب تاثیر بر روی پردازه ها :به پردازه های طوالنی صدمه زده گرسنگی :امکان دارد 18 سیاست های زمانبندی -4كوتاهترين زمان باقيمانده ()SRT: Shortest Remaining Time گونه اي از سياست SPNاست كه با قبضه كردن همراه است. زمانبن+د همواره پردازه اي را انتخاب ميكن+د كه انتظار ميرود زمان پردازش باقيمانده آن كمتر باشد. وقت+ی پردازه ای ب+ه ص+ف آماده وارد می شود امکان دارد زمان باقیماده کمتری نس+بت ب+ه پردازه در حال اجرا داشت+ه باش+د که ب+ا عم+ل قبض+ه کردن آ+ن پردازه به اجرا در می آید. زمانبند بايد زمان اجراي پردازه را تخمين بزند. خطر گرسنگي پردازه هاي بلندتر وجود دارد. 19 سیاست های زمانبندی -4كوتاهترين زمان باقيمانده ()SRT: Shortest Remaining Time 20 پردازه زمان ورود زمان خدمت ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 سیاست های زمانبندی -4كوتاهترين زمان باقيمانده ()SRT: Shortest Remaining Time • • • • • • تابع انتخابmin[s-e]: حالت تصمیم گیری :با قبضه کردن توان عملیاتی :زیاد زمان پاسخ :خوب تاثیر بر روی پردازه ها :به پردازه های طوالنی صدمه زده گرسنگی :امکان دارد 21 سیاست های زمانبندی -5باالترين نسبت پاسخ ()HRRN: Highest Response Ratio Next در اي+ن روش اولوي+ت دايناميك بوده و ه+م ب+ه س+ن پردازه(قديمي بودن) اهميت ميدهيم و هم به كوچك بودن پردازه. فرمول تشخیص باالترین پاسخ max(w+s/s) : =wزمان انتظار برای پردازنده = Sز+مانخ+دم+تم+ورد ا+ن+تظار = Rن++سبتپ++اس+خ هر بار كه پردازه اي خاتمه مي يابد ،پردازه اي كه بيشترين مقدار Rرا دارد انتخاب ميگردد. 22 سیاست های زمانبندی -5باالترين نسبت پاسخ ()HRRN: Highest Response Ratio Next 23 زمان خدمت پردازه زمان ورود ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 سیاست های زمانبندی -5باالترين نسبت پاسخ ()HRRN: Highest Response Ratio Next • • • • • • تابع انتخابmax(w+s/s): حالت تصمیم گیری :بدون قبضه کردن توان عملیاتی :زیاد زمان پاسخ :خوب تاثیر بر روی پردازه ها :توازن مناسب گرسنگی :خیر 24 سیاست های زمانبندی -6زمانبندي بازخورد ()Feedback Scheduling اگ+ر هی+چ نشان+ه ای از طول نس+بی پردازه ه+ا متفاوت نداشت+ه باشی+م هی+چ یک از روشهای HRRN , SRT , SPNرا نمی توان بکار برد. راه دیگر:از طریق جریمه کردن کارهایی که زمان طوالنی تری به اجرا در آمده اند. 25 سیاست های زمانبندی -6زمانبندي بازخورد ()Feedback Scheduling ‏Feedback 26 پردازه زمان ورود زمان خدمت ‏A 0 3 ‏B 2 6 ‏C 4 4 ‏D 6 5 ‏E 8 2 سیاست های زمانبندی -6زمانبندي بازخورد ()Feedback Scheduling • • • • • • تابع انتخاب: حالت تصمیم گیری :با قبضه کردن توان عملیاتی :تاکید نشده است زمان پاسخ :تاکید نشده است تاثیر بر روی پردازه ها :به نفع پردازه هاي كوچك گرسنگی :امکان دارد (طبق توضيحات) 27 جمع بندي سیاست های زمانبندی 28 مقايسه سیاست های زمانبندی 29 ‏Feedback