¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ os ´ rendszerek Real-time operaci RTOS
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ 21. 2014. februar ¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
Az utemez ¨ o˝ (Scheduler)
´ os ´ rendszer azon resze ´ ´ Az operaci (kodszelete), mely ´ er ´ es-eloszt ´ ´ problem ´ at ´ prob ´ al ´ valamilyen konkurens hozzaf asi ´ ´ utemez ´ algoritmus implementalni. A hasznalt ¨ esi ´ alapjan ´ rendelik az operaci ´ os ´ rendszereket karakterisztikaja ´ ideju, ˝ ´ ´ vegz ´ o˝ valos ˝ idooszt asos illetve batch feldolgozast 1 ´ akba ´ kategori . ˝ lehetnek: Az utemez ¨ ok ˝ processz utemez ¨ ok, ˝ I/O utemez ¨ ok.
1
¨ http://wiki.hup.hu/index.php/Utemez o˝ ¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
Az utemez ¨ o˝ (Scheduler) ´ os ´ Real-time konkurens rendszerekben a scheduler az operaci ´ legfontosabb resze. ´ ´ rendszer talan Mivel a parhuzamos, vagy ´ olag ´ ´ ´ ´ ezen rendszerek alapveto˝ latsz parhuzamos vegrehajt as ˝ ezert ´ az egesz ´ az operaci ´ os ´ rendszer erre ep ´ ul. jellemzoje, ¨ Objektumok Taszkok Várakozási sorok
Időzítők
Üzenet sorok Események
Scheduler
Mutexek
Egyéb objektumok Szemaforok Szolgáltatások: -idő kezelés -IT kezelés -memória kezelés -eszköz kezelés -stb.
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
˝ Processz utemez ¨ ok ˝ ket ´ alapt´ıpusa: Az utemez ¨ ok ´ amikor a opraci ´ os ´ rendszer adott preempt´ıv utemez ¨ es, ˝ idoszeleteket biztos´ıt minden egyes taszknak. ´ ahol a taszkok nem preempt´ıv, vagy kooperat´ıv utemez ¨ es, ¨ ´ at ´ a vezerl ´ est. ´ dontik el, hogy mikor adjak
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ Preempt´ıv utemez ¨ es
taszk3 taszk2 taszk1 taszk0 T
T
T
T
T
T
T
T
˝ ´ ´ program Elonye, hogy nem hajlamos a lefagyasra. Hibas ´ pl. vegtelen ´ ´ az operaci ´ os ´ rendszer eseten, ciklus, a programtol ´ ´ est. ´ mindenkeppen elveszi a vezerl ´ anya, ´ ´ os ´ rendszer bonyolult, mert a taszk Hatr hogy az operaci ´ nehezebb. kezeles ¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ Nem preempt´ıv utemez ¨ es
taszk3 taszk2 taszk1 taszk0
´ maguk dontik ¨ A programok sajat el, hogy mikor mondanak le a ´ ha mar ´ megszereztek. ´ processzorrol, ˝ ´ os ´ rendszer egyszerubb. ´ anya, ´ Elonye, hogy az operaci ˝ Hatr ´ ıthatja az egesz ´ rendszert. hogy egy programhiba megall´ ¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ sorrend Futasi
´ sorrend a kovetkez ¨ A futasi o˝ lehet: ´ u´ a taszkok futasi ´ sorrendje rogz´ ¨ ıtett. Fix prioritas ´ ´ a Shortest Job First az a taszk fut, amely varhat oan ¨ legrovidebb ido˝ alatt foglalja a processzort. ´ utan ´ ”gondolkodas” ´ nelk ´ ul Round-robin a taszkok egymas ¨ futnak. ´ ´ sor ha egy taszk futasra ´ ´ Varakoz asi kesz, akkor egyszeruen ˝ ´ egy varakoz ´ ´ sorba es ´ var ´ a sorara. ´ beall asi ˝ o˝ modszereket ´ ´ Vegyes az eloz keverve hasznalja.
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ ´ Pelda: preempt´ıv, prioritasos rendszer
taszk3 taszk2 taszk1 taszk0 T
T
¨ Dr. Schuster Gyorgy
T
T
T
T
T
T
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ I/O utemez ¨ es
´ altal ´ anos ´ ´ evel ´ Az I/O utemez ¨ es esetben a HD-k utemez ¨ es foglalkozik. Ezek az algoritmusok lehetnek: ´ sorrendi utemez ¨ es, ´ lusta utemez ¨ es, ´ az ´ o´ utemez ´ paszt ¨ es, ˝ tekinto˝ utemez ´ elore ¨ es.
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ Sorrendi utemez ¨ es ´ ast ´ a beerkez ´ ´ sorrendjeben ´ ´ ki. Az I/O kiszolgal es szolgalja ˝ Elonyei: ´ ıtasa, ´ egyszeru˝ a megvalos´ ´ ´ josolhat ´ ´ a valaszid o˝ egyenletes es o, ´ ınu˝ a kieheztet ´ ´ nem valosz´ es. ´ anyai: ´ Hatr ´ ˝ hosszu´ valaszid o, ¨ odik ˝ ´ kerd ´ esekkel. ´ nem tor a prioritasi
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ Lusta utemez ¨ es ´ eseket ´ ´ ˝ ´ ´ rovidebb ¨ A ker a szuks ¨ eges eroforr asok minel ´ ˝ ege ´ szerint all´ ´ ıtja sorba. elerhet os ´ a legkisebb fejmozgasok ´ ´ utemez. Pl.: HDD eseten alapjan ¨ ˝ Elonyei: ´ as ´ sebessege ´ a kiszolgal nagy, ´ ´ a mechanikus egysegeket k´ımeli. ´ anyai: ´ Hatr ´ ˝ ´ a valaszid o˝ erosen szor, ´ ´ elofordulhat. ˝ a kieheztet es ¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
´ az ´ o´ (lift) utemez ´ Paszt ¨ es ´ A fej folyamatosan paszt ´ az ´ es ´ azt a Tipikusan HDD utemez ¨ es. ´ est ´ szolgalja ´ ki, ahol eppen ´ ker van. ˝ Elonyei: ´ as ´ sebessege ´ a kiszolgal nagy, ´ ´ szinte kizart. ´ a kieheztet es ´ anyai: ´ Hatr ´ ˝ ´ a valaszid o˝ erosen szor, ´ ´ nagy a mechanikai igenybev etel.
¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
¨ ´ eljar ´ asok ´ Utemez esi
˝ ´ Eloretekint o˝ utemez ¨ es ´ HDD-k eseten ´ hasznalt ´ utemez ´ A paszt ´ az ´ o´ Szinten ¨ es. ´ heurisztikus elven tort ¨ en ´ o˝ jav´ıtasa. ´ ´ utan ´ utemez ¨ es A olvasas ´ ´ ´ olvasni valo´ egy kicsit varakozik, ha azonos savon van meg ´ ep. ´ beolvassa, ha nincs tovabbl ˝ Elonyei: ´ as ´ sebessege ´ a kiszolgal nagy marad, ´ ker ´ es ´ eseten ´ nincs varakoz ´ ´ es ´ teljesen szekvencialis as ¨ osleges ¨ ´ fol fejmozgas, ´ a mechanikat, ´ jobban k´ımeli ´ ´ szinte kizart. ´ a kieheztet es ´ anyai: ´ Hatr ´ esetben a valaszid ´ ˝ nem szekvencialis o˝ kicsit nohet. ¨ Dr. Schuster Gyorgy
´ os ´ rendszerek RTOS Real-time operaci
