In diesem Tutorial lernen wir den effizientesten CPU-Prozessplanungsalgorithmus namens Round Robin CPU Process Scheduling kennen. Dieser Algorithmus ist etwas ganz Besonderes, da er alle Fehler beseitigen wird, die wir in den vorherigen CPU-Prozessplanungsalgorithmen entdeckt haben.
Diese Round-Robin-CPU-Planung erfreut sich großer Beliebtheit, da Round-Robin nur im präemptiven Zustand funktioniert. Dadurch ist es sehr zuverlässig.
Wichtige Abkürzungen
- CPU - - - > Zentraleinheit
- AT - - - > Ankunftszeit
- BT - - - > Burst-Zeit
- WT - - - > Wartezeit
- TAT - - - > Bearbeitungszeit
- CT - - - > Fertigstellungszeit
- FIFO - - - > First In First Out
- TQ - - - > Zeitquantum
Round-Robin-CPU-Planung
Round-Robin-CPU-Planung ist der wichtigste CPU-Planungsalgorithmus, der jemals in der Geschichte der CPU-Planungsalgorithmen verwendet wurde. Die Round-Robin-CPU-Planung verwendet Time Quantum (TQ). Das Zeitquantum ist etwas, das von der Burst-Zeit entfernt wird und den Abschluss des Prozessabschnitts ermöglicht.
Time Sharing ist der Schwerpunkt des Algorithmus. Jeder Schritt dieses Algorithmus wird zyklisch ausgeführt. Das System definiert eine bestimmte Zeitscheibe, ein sogenanntes Zeitquantum.
Zunächst werden die Prozesse, die für den Eintritt in die Bereitschaftswarteschlange infrage kommen, in die Bereitschaftswarteschlange aufgenommen. Nach dem Eintritt in die Ready Queue wird der erste Prozess für einen Time Quantum-Zeitabschnitt ausgeführt. Nach Abschluss der Ausführung wird der Prozess aus der Bereitschaftswarteschlange entfernt. Selbst jetzt benötigt der Prozess einige Zeit, um seine Ausführung abzuschließen, dann wird der Prozess zur Bereitschaftswarteschlange hinzugefügt.
Die Ready-Warteschlange enthält keine Prozesse, die bereits in der Ready-Warteschlange vorhanden sind. Die Ready Queue ist so konzipiert, dass sie keine nicht eindeutigen Prozesse enthält. Durch die Aufrechterhaltung gleicher Prozesse erhöht sich die Redundanz der Prozesse.
Nachdem die Prozessausführung abgeschlossen ist, wird der abgeschlossene Prozess nicht mehr in die Bereitschaftswarteschlange übernommen.
Vorteile
Die Vorteile der Round-Robin-CPU-Planung sind:
- Jedem Job wird eine angemessene Menge CPU zugewiesen.
- Da es nicht von der Burst-Zeit abhängt, kann es tatsächlich im System implementiert werden.
- Es ist nicht vom Konvoi-Effekt oder dem Hungerproblem betroffen, wie es beim CPU-Planungsalgorithmus „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“ auftritt.
Nachteile
Die Nachteile der Round-Robin-CPU-Planung sind:
- Niedrige Slicing-Zeiten des Betriebssystems führen zu einer verringerten CPU-Leistung.
- Der Round-Robin-CPU-Scheduling-Ansatz dauert länger, um Kontexte auszutauschen.
- Zeitquanten haben einen erheblichen Einfluss auf ihre Leistung.
- Für die Verfahren können keine Prioritäten festgelegt werden.
Beispiele:
S. No Process ID Arrival Time Burst Time _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 P 1 0 7 2 P 2 1 4 3 P 3 2 15 4 P 4 3 11 5 P 5 4 20 6 P 6 4 9
Nehmen Sie das Zeitquantum TQ = 5 an
Bereit-Warteschlange:
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P1, P3, P4, P5, P6, P3, P4, P5
Gantt-Diagramm:
Durchschnittliche Fertigstellungszeit
Average Completion Time = ( 31 +9 + 55 +56 +66 + 50 ) / 6 Average Completion Time = 267 / 6 Average Completion Time = 44.5
Durchschnittliche Wartezeit
Average Waiting Time = ( 5 + 26 + 5 + 42 + 42 + 37 ) / 6 Average Waiting Time = 157 / 6 Average Waiting Time = 26.16667
Durchschnittliche Bearbeitungszeit
Average Turn Around Time = ( 31 + 8 + 53 + 53 + 62 + 46 ) / 6 Average Turn Around Time = 253 / 6 Average Turn Around Time = 42.16667