Mavzu: Jarayonlar o’zaro bog’lanishi algoritmlari (sinxronlashtirish), Sinxronlashtirish mexanizmlari. Jarayonlarni boshqarishda semaforlar tushunchasi

Rejalashtirish parametrlari
Qo`yilgan maqsadlarni amalga oshirish uchun, yaxshi algoritmlar, tizimdagi jarayonlarning qandaydir xarakteristikalariga, yuklamaga navbatdagi to`shiriqlarga xisoblash tizimi xolatiga, boshqacha qilib aytganda rejalashtirish `arametrlariga tayanishi zarur.
Xamma rejalashtirish parametrlarini ikkita katta guruxlarga bo`lishi mumkin: statik parametrlar va dinamik parametrlar. Statik parametrlar xisoblash tizimi ish vaqtida o`zgarmaydi, dinamiklari esa teskarisi, doimo o`zgarishda bo`ladi.
Tizimning statik parametrlariga uning resurslarining chegaraviy qiymatlarini (o`erativ xotira xajmi, svoping uchun diskdagi xotira maksimal soni, ulangan kiritish –chiqarish qurilmalarining soni va xokazolar). Tizimning dinamik parametrlari ayni vaqtdagi bo`sh resurslar sonini tavsiflaydi.
Jarayon statik parametrlariga, qoida bo`yicha yuklash vaqtiga xos xarakteristikalar kiradi.

• 
  Jarayon qaysi foydalanuvchi tomonidan ishga tushirilgan va qaysi foydalanuvchi to`shiriqni shakllantirgan.
  
• 
  Qo`yilgan masala bajarilish prioriteti qanday, ya’ni masala qay darajada muxim
  
• 
  Foydalanuvchi tomonidan masalani yechish uchun qancha `rotsessor vaqti so`ralgan.
  
• 
  `rotsessor va kiritish –chiqarish amalini bajarish vaqti nisbati qanday
  
• 
  To`shiriq uchun, xisoblash tizimining qaysi rusurslari(o`erativ xotira, kiritish –chiqarish qurilmalari, maxsus kutubxonalar, tizimli dasturlar va xokazolar) va qancha miqdorda kerak.
  

Uzoq muddatga rejalashtirish algoritmlari o`z ishlarida xisoblash tizimining dinamik va statik parametrlaridan va jarayonlarning parametrlaridan(jarayonlar dinamik parametrlari to`shiriqni yuklash eta`ida xali noma’lum bo`ladi).
O`rtacha muddatli va qisqa muddatli rejalashtirish algoritmlari, qo`shimcha ravishda jarayonlarning dinamik xarakteristikalaridan foydalanadilar. O`rtacha muddatli rejalashtirishda bunday xarakteristika sifatida quyidagi ma’lumotlardan foydalaniladi:

• 
  Jarayonni diskka yoki operativ xotiraga yuklangan momentdan qancha vaqt o`tdi;
  
• 
  Jarayon qancha operativ xotira egallaydi;
  
• 
  Jarayonga qancha protsessor vaqti ajratildi;
  

Rejalashtirish jarayoni OTning “rejalashtiruvchi” deb ataladigan qismi orqali bajariladi. Rejalashtiruvchi, bajarishga, tayyor xolatdagi jarayon ichidan yangi jarayonni quyidagi to`rtta xollarda tanlash xaqida yechim qabul qiladi:

1. 
   Jarayon bajarilish xolatidan, bajarilish tugallandi xolatiga o`tishda
   
2. 
   Jarayon bajarilish xolatidan kutish xolatiga o`tishda
   
3. 
   Jarayon bajarilish xolatidan, tayyorlik xolatiga o`tishida
   
4. 
   jarayon kutish xolatidan, tayyorlik xolatiga o`tishida.
   

Rejalashtirishning turli –tuman algoritmlari mavjuddir, ular xar turli masalalar uchun samarali va turli maqsadlarga erishishga mo`ljallangandir.
Masalan, 1.First –come, First –Served(FCFS) –birinchi keldi, birinchi xizmat ko`rsatildi.
2. Round Robin(RR) –bolalar koruseli. Bu FCFS ni modemfikatsiya qilingan ko`rinishidir.
3. Shortest – Job – First (SJF) –birinchining eng qisqa vaqti va xokazolar.h
Xisoblash tizimi N ta foydalanuvchi interaktiv rejimda ishlaya`gan bo`lsa, xar bir foydalanuvchi o`zida protsessor vaqtining ~1/N qismiga ega deb xisoblanishi kafolatlaydigan rejalashtirish algoritmini qo`llash mumkin.
Xisoblash tizimining eng chegaralangan resurslaridan biri `rotsessor vaqtidir. Ularni Ko`p sonli jarayonlar orasida taqsimlash uchun tizimga jarayonlarni rejalashtirish `rotsedurasini qo`llashga to`g`ri keladi. Rejalashtirishning xisoblash tizimi xolatiga tahsirining davomiyligi darajasiga qarab, jarayonlarni qisqa muddatli, o`rtacha muddatli va uzoq muddatli rejalashtirishlarga bo`linadi. Rejalashtirish aniq algoritmlari qo`yilgan maqsadlardan, yechilaya`gan masala sinflariga bog`liq bo`lib, jarayonlarning statik va dinamik parametrlariga va kompyuter tizimlariga tayanadi. Rejalashtirishning siqib chiqaradigan va siqib chiqarmaydigan rejimlari ajratiladi.
Siqib chiqarilmaydigan rejalashtirish rejimida, bajariladigan jarayon boshqa jarayonga protsessorni faqat xoxishi bilan berishi mumkin, siqib chiqaradigan rejimda esa, bajarilaya`gan o`ziga bog`liq bo`lmagan xolda chiqariladi.
Eng oddiy siqib chiqarmaydigan rejalashtirish algoritmi –FCFSdir, u qisqa jarayonlarni sezilarli darajada ushlab qolishi mumkin(tayyorlik xolatiga vaqtida o`tmagan jarayonlarni).
Vaqtni ajratish tizimlarida keng tarqalgan algoritm bu siqib chiqaradigan algoritm –RRdir.
Siqib chiqaradigan algoritmlar ichida jarayonlarning o`rtacha kutish vaqti jixatidan o`timal algoritm -SJF algorifmidir.