Как работает планирование задач на современных операционных системах?

Планирование задач в современных операционных системах заключается в назначении приоритетов процессам в очереди. 1 За это отвечает планировщик — специальный программный код. 1

Планировщики бывают трёх типов: 13

1. Долговременный планировщик. 1 Решает, какие задачи или процессы будут добавлены в очередь готовых к выполнению. 1 Контролирует степень параллелизма и пропорцию между процессами, интенсивно выполняющими ввод-вывод, и процессами, интенсивно использующими процессор. 1
2. Среднесрочный планировщик. 1 Во всех системах с виртуальной памятью временно перемещает (выгружает) процессы из основной памяти во вторичную (например, на жёсткий диск), и наоборот. 1
3. Краткосрочный планировщик. 1 Решает, какие из готовых и загруженных в память процессов будут запущены на ЦПУ после прерывания (по времени, операции ввода-вывода, вызову операционной системы или другому сигналу). 1

Ещё один компонент системы планирования — диспетчер. 1 Это модуль, который передаёт управление процессором тому процессу, который был выбран на уровне кратковременного планирования. 1

Некоторые алгоритмы планирования задач:

• Циклическое планирование. 4 Каждому процессу предоставляется квант времени процессора. 4 Когда квант заканчивается, процесс переводится планировщиком в конец очереди. 4
• Приоритетное планирование. 2 Запускается тот процесс, который находится в состоянии готовности и имеет наивысший приоритет. 2
• Гарантированное планирование. 2 Планировщик отслеживает, сколько процессорного времени затрачивает каждый процесс, и вычисляет соотношение израсходованного и отпущенного времени. 2
• Лотерейное планирование. 2 Процессам раздаются «лотерейные билеты» на доступ к процессорному времени. 2 Планировщик в случайном порядке выбирает билет, и время отдаётся процессу, обладающему этим билетом. 2
• Справедливое планирование. 2 Учитывает, кто является владельцем процесса. 2 Каждому пользователю распределяется некоторая доля процессорного времени. 2