80.1.3.1. НИТИ И МНОГОЗАДАЧНОСТЬ

 
  THIS SECTION IS UNDER CONSTRUCTION  
 


  



Структура нити - что она в себе содержит?

	Контекст (регистры процессора)
	Состояние нити

	TID (Thread ID)
	PID (Process ID которому принадлежит нить)

	Wait Status
	Список объектов которые нить ждет
	Счетчик критических секций

	Localization info

	Время проведенное в режиме ядра
	Время проведенное в пользовательском режиме
	Стартовый адресс нити

TO BE CONTINUED



  
  Многозадачность 
 


Пседопараллелизм	(на одном CPU)
Мультипроцессор

  

  

  



  



Многозадачность
	Кооперативная
		программа сама вызывает функцию смены задачи
			Yield()  или GetNextEvent() [Win16]
	Вытесняющая (preemptive)
		по таймеру снимают задачу когда она выработает свой квант времени




  
  Контекст нити 
 

Контекст нити/процесса (зависит от терминологии в OS)
	Регистры	(IP, stack, GPR, Flags)
	Virtual Memory control registers
   		Варианты уменьшить размер контекста
			TS флаг в x86


Смена контекста - дорогая операция
Почему у MMX регистры теже что и в FP? Из-за контекста

У каждой нити свой stack

  


  





  
  Состояния нити 
 

Состояния нитей
	New
	Ready
	Running
	Wait  (Blocked)
	Ready+Paused
	Wait+Paused
	Terminating
  

  




  
  Процессы и потоки 
 
  

  

  





  
  Планировщик 
 

  


  





  
  Перепланировка 
 

Большинство задач не доживают свой квант
  


Перепланировка
  




  
  Планировка с приоритетами 
 

Планировщики с приоритетами
	Классы планирования
		Real-Time 
		Shared-Time

  


  


  



Динамическая приоритезация для Shared-Time:
Повышение приоритета задачам которые зависли на вводе/выводе 
или на подкачке.
Снижение приоритета задачам отработавшим полный квант
  




  
  Стратегии планирования 
 


Потоки
	в пространстве пользователя
	в ядре
	смешанные

  

  



  


  


Задачи:
  




  
  FCFS 
 
FCFS (First Come First Serving):
  


Обрабатываются в том порядке в каком поступили
Проблемы: Длинные задания задерживают всех кто дальше в очереди




  
  RR 
 
RR (Round Robin):
  


Каждый процесс получает фиксированный временной слот *квант*
Ротация между готовыми процессами

Выбор кванта
	Слишком короткий - много времени уходит на смену контекста
	Слишком длинный  - медленный ответ на интерактивные запросы
типичный размер кванта 10-100 ms
 

SRR (Selfish Round Robin):
  




  
  FB 
 
FB (FeedBack):
  


ExpFB:
  




  
  SPN 
 
SPN (Shortest Process Next):
  


иногда называют SJF (Shortest Job First)

Версия для вытесняющей многозадочности:
	SRTF (Shortest Remaining Time First)
Проблемы: как узнать кто более короткий



  
  Lottery 
 

Каждому процессу дают лотерейные билеты
Каждый квант генерирует номер билета
Процесс получает n/m, где n - кол-во тикетов у процесса, m-общее число тикетов
(Процессы могут обмениваться тикетами)
(Клиеты могут передавать серверу)



  
  Policy 
 

Процессам присваиваются приоритеты

Например у одного usera - приоритет 40%, у другово 20%,
Машинное время будет делиться между ними согласно приоритетам