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¿Qué propiedades de los procesos determinan qué proceso debe usarse a continuación?

2012/4/24
La selección de qué proceso obtiene el tiempo de CPU a continuación es una decisión compleja tomada por el programador del sistema operativo. Varias propiedades de los procesos influyen en esta decisión, y la importancia relativa de estas propiedades varía según el algoritmo de programación utilizado. Aquí hay algunas propiedades clave:

* Prioridad: A menudo se le asigna a cada proceso un nivel de prioridad. Los procesos de mayor prioridad generalmente obtienen tiempo de CPU antes de los de menor prioridad. Las prioridades se pueden asignar estáticamente (por ejemplo, en función del tipo de proceso) o dinámicamente (por ejemplo, basado en el uso de recursos o el tiempo de espera).

* tiempo de ráfaga de la CPU (o tiempo de ráfaga de CPU estimado): Los procesos de hurto corto a menudo se favorecen para minimizar el tiempo de espera promedio (como se ve en el trabajo más corto, la primera programación). Sin embargo, predecir con precisión el tiempo de explosión puede ser un desafío.

* Tiempo de llegada: El tiempo que un proceso se prepara para ejecutar las decisiones de programación de influencias. Algunos algoritmos priorizan los procesos que han estado esperando los más largos (por ejemplo, por orden de llegada).

* Requisitos de memoria: Los procesos con grandes requisitos de memoria pueden ser penalizados si la memoria es escasa, ya que darles la CPU podría conducir a un intercambio o paginación excesivos, ralentizando todo el sistema.

* Bound vs. CPU Bound: Los procesos de E/S con frecuencia esperan las operaciones de E/S (acceso al disco, comunicación de red), mientras que los procesos unidos a CPU utilizan constantemente la CPU. Los programadores a menudo favorecen los procesos de E/S para mejorar la capacidad de respuesta general del sistema, ya que liberan la CPU con frecuencia.

* Envejecimiento: El tiempo de espera de un proceso podría aumentar su prioridad con el tiempo. Este "envejecimiento" evita que los procesos hambrientan indefinidamente.

* Estado de proceso: Solo los procesos en el estado "listo" son elegibles para la asignación de CPU. No se consideran los procesos bloqueados en E/S u otros eventos.

* Uso de recursos (incluido el uso de la CPU): Algunos programadores consideran el historial de uso de CPU de un proceso. Los procesos que han acariciado la CPU podrían deprimirse temporalmente para garantizar la equidad.

* Restricciones en tiempo real: Para los sistemas operativos en tiempo real, los plazos son cruciales. Los procesos con plazos inminentes tienen mayor prioridad, incluso si eso significa evitar otros procesos.

La combinación específica de estas propiedades y su ponderación determina el comportamiento del algoritmo de programación. Diferentes algoritmos, como Round Robin, el trabajo más corto primero, la programación de prioridades, la programación de colas multinivel y otros, priorizan estas propiedades de manera diferente para lograr diferentes objetivos (por ejemplo, maximizar el rendimiento, minimizar el tiempo de espera, garantizar la equidad, cumplir con los plazos).

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