Systemy operacyjne

Transkrypt

1 Systemy operacyje Zasady poprawości harmoogramu w każdej chwili procesor może wykoywać tylko jedo zadaie w każdej chwili zadaie może być obsługiwae przez co ajwyżej jede procesor Zadaie Z j wykouje się w całości w przedziale czasu [r j, ) spełioe są ograiczeia kolejościowe w przypadku zadań iepodzielych każde zadaie wykouje się ie przerwaie w pewym domkięto-otwartym przedziale czasowym, dla zadań podzielych czasy wykoaia tworzą skończoą sumę rozłączych przedziałów Kryteria kosztu harmoogramu Położeie zadaia Z i w gotowym harmoogramie: momet zakończeia C i (completio time) czas przepływu przez system (flow time) F i = C i r i opóźieie (lateess) L i = C i d i spóźieie (tardiess) T i = max{c i -d i, 0} zaczik spóźieia U i =w(c i >d i ), a więc odpowiedź (0,1) a pytaie czy zadaie się spóźiło Najczęściej stosowae kryteria kosztu harmoogramu: długość uszeregowaia C max =max{c j : j=1...} C i całkowity łączy czas zakończeia zadaia C j średi czas przepływu F = F i / M1 M2 M3 Z4 Z2 Z3 Z1 Z5 C max =9 C j = =34 Uszeregowaie a trzech maszyach rówoległych p 1...p 5 =6,9,4,1, całkowity ważoy czas zakończeia w j C j w i C i w 1...w 5 =1,2,3,1,1 w j C j = =51 Oparte a wymagaych termiach zakończeia:

2 maksymale opóźieie L max= max{l j, j=1...} maksymale spóźieie T max =max{t j, j=1...} L i i =1 T i całkowite opóźieie L j całkowite spóźieie T j liczba spóźioych zadań U j moża wprowadzić wagi zadań p. łącze całkowite spóźieie w j T j U i w i T i M1 M2 M3 Z4 Z2 Z3 Z1 Z5 Zadaie Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 d i L i T i L max = T max = 2 T i =4, L i = Niektóre kryteria są sobie rówoważe: L i C i d i C F = i r i Jak to opisać, otacja trójpolowa może mieć postać: P - procesory idetycze Q procesory jedorode R procesory dowole O systemy otwarty (ope shop) F system przepływowy (flow shop) PF permutacyjy system przepływowy J system ogóly (job shop) Poadto: Środowisko maszy Charakterystyka zadań Kryterium optymalizacji po symbolu moża dodać liczbę procesorów p. O4 dla jedej maszyy piszemy liczbę 1 bez symbolu piszemy - przy braku maszy (czyości bezstaowiskowe) β puste to cechy domyśle, zadaia są iepodziele, z r j,, czasy wykoaia i ewetuale wymagae termiy zakończeń d j, dowole

3 β możliwe wartości: pmt zadaia podziele (preemptio) res wymagae są dodatkowe zasoby prec zadaie zależe r j występują róże wartości mometów przybycia p j =1, lub EUT zadaie o jedostkowym czasie wykoaia p ij {0,1} lub ZUET - operacje w zadaiach są jedostkowe lub puste (procesory dedykowae) C j d i - istieją wymagae i ieprzekraczale termiy zakańczaia zadań o-idle procesory muszą pracować w sposób ciągły (bez okieek) o-wait okieka między operacjami w zadaiach są zabroioe (procesory dedykowae) β możliwe wartości: i-tree, out-tree, chais róże szczególe postaci realizacji kolejościowych i-tree out-tree Przykłady: P3 prec C max szeregowaie iepodzielych zadań zależych a trzech idetyczych maszyach rówoległych w celu zmiimalizowaia długości uszeregowaia R ptm,prec,r i ΣL i szeregowaie podzielych zadań zależych, z różymi czasami przybycia i termiami zakończeia a rówoległych dowolych maszyach (liczba procesorów jest częścią daych) w celu zmiimalizowaia całkowitego opóźieia

4 Przykłady: R Redukcja pod-problemów ogóliejszych!! [ egzami]!! ø P Q Qm Rm p i =1 Pm w i F i w i T i w i U i 1 F i T i U i L max r i C max ø prec i-tree out-tree chai ø

5 Nie Brak Zależość problemów szeregowaia Jeśli uwzględimy tylko liczy maszy 1,2,3,* to istieje 4536 problemów z których: 416 wielomiaowe 3817 NP-trude 303 otwarte Jak sobie radzić z NP-trudością: wielomiaowe algorytmy przybliżoe o gwaratowaej dokładości względej dokłade algorytmy pseudo-wielomiaowe algorytmy dokłade, szybkie tylko w średim przypadku heurystyki wyszukujące ( p. tabu search, algorytmy geetycze, algorytmy euroowe) dla małych rozmiarów daych wykładicze przeszukiwaie wyczerpujące (p. brach & boud) Ogóly schemat aalizy zagadień P - polyomial Problem optymalizacyjy X Wersja decyzyja X d Stwórz efektywy algorytm dla X X d P? X d NPC Zbuduj dla X algorytm pseudo-wielomiaowy X d pseudo-p? X d NPC!? Wielomiaowe algorytmy: przybliżoe schematy aproksymacyje Tak Zadowalają as przybliżeia? Określ satysfakcjoującą restrykcję Zagadieia X Małe dae szukaie wyczerpujące (brach & boud) Heurystyki: tabu search, algorytmy geetycze, algorytmy euroowe Zadaia Systemów operacyjych

6 Defiicja iterfejsu użytkowika Udostępiaie iterfejsu użytkowika Udostępiaie środowiska do wykoywaia programów użytkowika Sterowaie urządzeiami wejścia i wyjścia Zarządzaie zasobami Zarządzaie zasobami Przydział zasobów Sychroizacja dostępu do zasobów Ochroa i autoryzacja dostępu do zasobów Odzyskiwaie zasobów Rozliczaie gromadzeie daych o wykorzystaiu zasobów Przydział zasobów realizacja żądań dostępu do zasobów w taki sposób, aby zasoby były używae zgodie z itecją użytkowików Sychroizacja dostępu do zasobów strategia przydziału zasobów gwaratująca bezpieczeństwo, żywotość, brak zakleszczeia, sprawiedliwość oraz optymalość ich wykorzystaia Ochroa i autoryzacja dostępu do zasobów dopuszczaie możliwości użytkowaia zasobu tylko przez osoby uprawioe i tylko w zakresie przydzieloych im uprawień Odzyskiwaie zasobów dołączaie zwolioych zasobów do zbioru zasobów wolych po zakończeiu ich użytkowaia Rozliczaie rejestrowaie i udostępiaie iformacji o wykorzystaiu zasobów w celach kotrolych i optymalizacyjych