Квантование – это выделение для выполнения каждой программы установленного временного интервала (кванта). По завершении этого интервала данная программа приостанавливается и начинает выполняться следующая. ОС (супервизор, диспетчер, координатор) циклически просматривает свою очередь, предоставляя всем программам по очереди фиксированные кванты времени.
Это наиболее простой способ управления более или менее однотипными задачами в системе разделения времени, которые запускаются с пользовательских терминалов, где каждому терминалу поставлена в соответствие некоторая фиксированная область оперативной памяти, и, где каждая задача запрашивает выполнение примерно одинаковых пользовательских функций. Как уже отмечалось ранее, начав выполнятся, задача становится процессом. В любом случае, ОС должна чем-то руководствоваться для определения момента времени для первого запуска процесса. Этот момент определяется на основании приоритета.
Приоритет – это число, характеризующее степень привилегированности процесса (потока) при использовании ресурсов компьютера, в частности процессорного времени. Чем выше приоритет, тем выше привилегии, тем меньше времени процесс (поток) будет проводить в очередях. Изначально приоритет может присваиваться операционной системой, а точнее, ее компонентой – планировщиком задач. В соответствии с приоритетом из процессов, готовых выполнению, образуется очередь. Процессы с более высоким приоритетом располагаются ближе к началу очереди. Для равноприоритетных процессов используется принцип FIFO (первый пришедший, первым обслуживается). В зависимости от предыстории времменных потребностей процесса его приоритет, может измененяться, может быть и неявно.
Циклические очереди с обратной связью. Циклические подочереди с обратной связью состоят из n подочередей.
Подочередь 1 Подочередь 2 ... Подочередь n
Процесс начинает выполняться в подочереди 1. Он становится в ней первым и получает I1 интервалов времени обслуживания. Затем этот процесс перемещается в конец той же подочереди, со временем снова становится первым и получает очередные I1 интервалов. Это повторяется N1 раз, после чего процесс попадает в подочередь 2. Далее, находясь в подочереди 2, он получает N2 по I2 интервалов обслуживания и перемещается в подочередь 3, и т. д. Попав в самую последнюю подочередь, процесс находится в ней до полного завершения выполнения. Находясь в подочереди х, процесс может получить управление только в том случае, если ни в одной из подочередей с меньшими номерами нет готовых выполнению процессов. Обычно соблюдаются следующие соотношения: Ni>Nj и Ii>Ij при i>j. Величины: n, Ni и Ii можно задавать при генерации ОС.
Стрелки означают, что по завершении некоторого фиксированного интервала обслуживания процесс может либо оставаться в своей подочереди, либо – переместиться в другую. Правила перемещения программ в подочередях иногда окончательно устанавливаются при создании системы, а иногда допускают параметризацию в процессе ее установки.
Такая структура может применяться в системах разделения времени (СРВ), где процесс подлежащий выполнению, всякий раз перегружается (подкачивается) в ОП, а по окончании выделенного интервала изгоняется из ОП во внешнюю память. В подобных системах загрузка / выгрузка процессов происходит довольно часто, и значит процессор подолгу простаивает. Можно разделив всю ОП на три раздела: «предыдущий», «текущий» и следующий, и на основании регулярности смены выполняющихся процессов, обеспечиваемой режимом квантования, в процессе выполнения «текущего» процесса, «загружать» следующий и выгружать - «предыдущий». Это вообще говоря возможно, если компьютер допускает параллельные операции.
