سیستم‌عامل یا سامانه عامل (Operating System) بدون شک مهمترين نرم افزار در کامپيوتر است. سیستم عامل اولین نرم افزاری است که پس از روشن کردن کامپیوتر مشاهده می شود، و همچنین آخرین نرم افزاری خواهد بود که قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده می شود. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته شده است: درس یکم: مفاهیم اولیه درس دوم: فرایند –نخ درس سوم: زمان بندی پردازنده درس چهارم: بن بست ... برای توضیحات بیشتر و تهیه این آموزش لطفا به لینک زیر مراجعه بفرمائید: http://faradars.org/courses/fvsft103

1. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫مدرس‬:
‫شیرافکن‬ ‫فرشید‬
‫تهران‬ ‫دانشگاه‬ ‫دکتری‬ ‫دانشجوی‬
(‫ارشد‬ ‫کارشناسی‬ ‫و‬ ‫کارشناسی‬:‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫کامپیوتر‬( )‫دکتری‬:‫انفورماتیک‬ ‫بیو‬)
‫عامل‬ ‫های‬ ‫سیستم‬
1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

2. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
2
‫سوم‬ ‫فصل‬:
‫پردازنده‬ ‫بندی‬ ‫زمان‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

3. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫زمان‬‫بندی‬‫پردازنده‬
‫هدف‬‫از‬‫زمان‬‫بندی‬،‫پردازنده‬‫تخصیص‬‫فرایندها‬‫به‬‫پردازنده‬‫در‬‫طول‬‫زمان‬‫است‬‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫که‬‫ه‬‫دف‬
‫های‬‫سیستم‬‫را‬‫برآورده‬‫سازد‬.
3
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

4. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
1-Max CPU Utilization
2-Max Throughput
3-Min Turnaround Time
4-Min Waiting Time
‫بندی‬ ‫زمان‬ ‫های‬ ‫معیار‬
4
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

5. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫بندی‬ ‫زمان‬ ‫های‬ ‫سیاست‬ ‫بندی‬ ‫دسته‬
1-‫شدنی‬ ‫قبضه‬(preemptive)
‫فرایند‬‫شود‬ ‫منتقل‬ ‫آماده‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫متوقف‬ ‫عامل‬ ‫سیستم‬ ‫توسط‬ ‫تواند‬‫می‬ ‫اجرا‬ ‫حال‬ ‫در‬.
2-‫نشدنی‬ ‫قبضه‬(non preemptive)
‫همین‬‫که‬‫یک‬‫فرایند‬‫درحالت‬‫اجرا‬‫قرار‬،‫گرفت‬‫آنقدر‬‫به‬‫اجرا‬‫ادامه‬‫دهد‬‫می‬‫تا‬‫خاتمه‬‫یابد‬‫یا‬‫اینکه‬‫خ‬‫ودش‬
(‫داوطلبانه‬)،‫برای‬‫انتظار‬I/O‫مسدود‬‫شود‬.
5
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

6. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
1: FCFS –Come First-ServedFirst
2-Round Robin : RR
3-Shortest Process Next : SPN
4-SRT:Shortest Remaining Time
5-HRRN:Highest Response Ratio Next
6-Multi Level Feedback Queue: MLFQ
‫بندی‬ ‫زمان‬ ‫های‬ ‫الگوریتم‬
6
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

7. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫ورود‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫سرویس‬(FCFS)
‫در‬‫این‬‫الگوریتم‬‫فرایندی‬‫انتخاب‬‫شود‬‫می‬‫که‬‫بیشتر‬‫منتظر‬‫بوده‬،‫است‬‫یعنی‬‫زودتر‬CPU‫را‬
‫درخواست‬‫کرده‬‫است‬.‫پیاده‬‫سازی‬‫این‬‫الگوریتم‬‫با‬‫یک‬‫صف‬(FIFO)‫انجام‬‫شود‬‫می‬.
7
‫بندی‬ ‫زمان‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬FCFS:
1-‫است‬ ‫انحصاری‬.
2-‫ندارد‬ ‫گرسنگی‬.
3-‫کند‬‫می‬ ‫عمل‬ ‫کوتاه‬ ‫فرایندهای‬ ‫از‬ ‫بهتر‬ ‫بسیار‬ ‫طوالنی‬ ‫فرایندهای‬ ‫برای‬.
4-‫باشد‬‫نمی‬ ‫فرایندها‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫قبلی‬ ‫اطالعات‬ ‫به‬ ‫نیازی‬ ‫چون‬ ،‫است‬ ‫حداقل‬ ‫سربار‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

8. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫گانت‬ ‫رسم‬(FCFS)
‫ورود‬ ‫زمان‬ ‫اجرا‬ ‫زمان‬
A 1 5
B 4 8
‫مثال‬:
8
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

9. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫محاسبه‬‫میانگین‬‫زمان‬‫انتظار‬‫برای‬‫سه‬‫فرایند‬‫با‬‫زمانهای‬‫اجرای‬10‫و‬4‫و‬8‫میلی‬‫ثانیه‬.
(‫فرایندها‬‫در‬‫زمان‬‫صفر‬‫وارد‬‫شده‬‫اند‬.)
10 10 0 14 4 0 22 8 0
8
3
( ) ( ) ( )       

‫مثال‬:
9
0 0 10 0 14 0
8
3
( ) ( ) ( )    

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

10. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫الگوریتم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫صورت‬ ‫در‬ ‫انتظار‬ ‫زمان‬ ‫میانگین‬ ‫تعیین‬FCFS:
‫فرایند‬ ‫نام‬ ‫ورود‬ ‫زمان‬ ‫پردازش‬ ‫زمان‬
A 0 3
B 1 3
C 4 3
D 6 2
‫مثال‬:
( ) ( ) ( ) ( )          

3 3 0 6 3 1 9 3 4 11 2 6 7
4 4
10
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

11. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫زمانبندی‬LCFS
‫گیرد‬ ‫می‬ ‫سرویس‬ ‫ابتدا‬ ‫ورودی‬ ‫آخرین‬.
LCFS : Last-Come First-Served
‫باشد‬ ‫نشدنی‬ ‫قبضه‬ ‫یا‬ ‫شدنی‬ ‫قبضه‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫روش‬ ‫این‬.
11
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

12. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫الگوریتم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫صورت‬ ‫در‬ ‫گانت‬ ‫نمودار‬ ‫رسم‬LCFS‫انحصاری‬(NP-LCFS):
‫فرایند‬ ‫ورود‬ ‫زمان‬ ‫پردازش‬ ‫زمان‬
A 0 1.5
B 1 1.5
C 2 1.5
D 3 1.5
E 4 1.5
‫مثال‬:
12
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

13. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫این‬‫الگوریتم‬‫شبیه‬‫به‬FCFS،‫است‬‫با‬‫این‬‫تفاوت‬‫که‬‫زمانبند‬‫پردازنده‬‫بین‬‫فرایندها‬‫در‬‫یک‬‫صف‬‫چرخش‬‫ی‬
‫حرکت‬‫کرده‬‫و‬CPU‫حداکثر‬‫به‬‫مدت‬‫یک‬‫کوانتوم‬‫زمانی‬‫به‬‫هر‬‫فرایند‬‫تخصیص‬‫داده‬‫شود‬‫می‬.‫اگر‬‫در‬‫یک‬
‫کوآنتوم‬،‫زمانی‬‫اجرای‬‫پروسسی‬‫تمام‬‫نشود‬‫به‬‫ته‬‫صف‬‫رود‬‫می‬.
‫گردشی‬ ‫نوبت‬(RR)
13
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

14. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫روش‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬RR
1-‫قبضه‬‫شدنی‬‫باشد‬‫می‬.
2-‫گرسنگی‬‫ندارد‬.
3-‫در‬‫سیستمهای‬‫اشتراک‬‫زمانی‬‫بسیار‬‫مؤثر‬‫باشد‬‫می‬.
4-‫اگر‬‫برهه‬‫زمانی‬‫خیلی‬‫کوچک‬،‫باشد‬‫توان‬‫عملیاتی‬‫ان‬‫کم‬‫است‬.
5-‫اگر‬‫برهه‬‫زمانی‬‫از‬‫زمان‬‫اجرای‬‫بلندترین‬‫فرایند‬‫بیشتر‬،‫باشد‬‫سیاست‬RR‫به‬FCFS‫تنزل‬‫یابد‬‫می‬.
14
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

15. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫محاسبه‬‫میانگین‬‫زمان‬‫انتظار‬‫سه‬‫پردازش‬‫زیر‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫سیاست‬‫زمان‬‫بندی‬RR‫با‬‫کوانتوم‬‫زمانی‬3
‫میلی‬‫ثانیه‬(‫زمان‬‫ورود‬=‫صفر‬)
13 9 0 5 2 0 7 2 0
4
3
( ) ( ) ( )       

‫مثال‬:
P , P , P  1 9 2 2 3 2
15
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

16. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫تعیین‬‫میانگین‬‫زمان‬‫برگشت‬‫چهار‬‫پروسس‬‫با‬‫زمان‬‫های‬‫اجرای‬80,90,30,50‫با‬‫روش‬RR‫با‬‫کوانتوم‬
‫زمانی‬40‫و‬‫زمان‬‫تعویض‬‫متن‬10:
(‫زمان‬‫ورود‬=0)
  

200 80 320 300
225
4
‫مثال‬:
16
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

17. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫تعیین‬‫متوسط‬‫زمان‬‫انتظار‬‫به‬‫کمک‬‫روش‬‫زمان‬‫بندی‬‫ای‬‫نوبه‬‫با‬‫کوانتوم‬‫زمانی‬20‫میلی‬،‫ثانیه‬:
(‫زمان‬Switch Context‫برابر‬5‫میلی‬‫ثانیه‬)(‫زمان‬‫ورود‬=0)
‫اجرا‬ ‫زمان‬‫فرایند‬
40A
20B
50C
30D
120 40 0 45 20 0 175 50 0 160 30 0
90
4
( ) ( ) ( ) ( )          

‫مثال‬:
17
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

18. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫کوتاهترین‬‫فرایند‬SJF )(
‫در‬‫این‬‫سیاست‬‫فرایندی‬‫برای‬‫اجرا‬‫انتخاب‬‫شود‬‫می‬‫که‬‫به‬‫کوتاهترین‬‫زمان‬‫پردازش‬‫نیاز‬‫دارد‬.
‫یعنی‬‫فرایند‬‫کوتاه‬‫از‬‫روی‬‫فرایندهای‬‫بلند‬‫گذرد‬‫می‬‫و‬‫به‬‫ابتدای‬‫صف‬‫آید‬‫می‬.
18
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

19. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫ویژگی‬‫الگوریتم‬ ‫های‬SPN
1-‫انحصاری‬‫است‬.
2-‫امکان‬‫گرسنگی‬‫برای‬‫فرایندهای‬‫طوالنی‬‫وجود‬‫دارد‬.
3-‫میانگین‬‫زمان‬،‫انتظار‬‫کمینه‬‫است‬.
4-‫برای‬‫محیط‬‫های‬‫اشتراک‬،‫زمانی‬‫مناسب‬‫نیست‬.
19
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

20. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫تعیین‬‫میانگین‬‫زمان‬‫انتظار‬‫برای‬‫فرایندهای‬‫زیر‬‫به‬‫روش‬SJF:
(‫ورود‬‫همه‬‫در‬‫لحظه‬‫صفر‬)
15 7 0 23 8 0 3 3 0 8 5 0
6 5
4
( ) ( ) ( ) ( )
/
          

‫مثال‬:
P , P , P ), P(    1 7 2 8 3 3 4 5
20
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

21. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫رسم‬‫گانت‬‫در‬‫روش‬SJF:
(‫زمان‬‫تعویض‬‫متن‬=1‫میلی‬‫ثانیه‬)
‫موردنیاز‬ ‫زمان‬
‫پردازش‬
‫ورود‬ ‫زمان‬
‫سیستم‬ ‫به‬
‫پروسس‬
90A
42B
80C
23D
15E
21
‫مثال‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

22. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫کوتاهترین‬‫زمان‬‫باقیمانده‬(SRT)
‫یک‬‫نوع‬SJF‫قبضه‬‫کردن‬‫است‬‫و‬‫فرایندی‬‫برای‬‫اجرا‬‫انتخاب‬‫شود‬‫می‬‫که‬‫انتظار‬‫رود‬‫می‬‫کوتاهترین‬‫زمان‬
‫پردازش‬‫باقیمانده‬‫را‬‫داشته‬‫باشد‬.
‫اگر‬‫فرایند‬‫جدیدی‬‫وارد‬‫صف‬‫آماده‬‫شود‬‫و‬‫زمان‬‫باقیمانده‬‫کمتری‬‫نسبت‬‫به‬‫فرایندی‬‫که‬‫درحال‬‫اجراست‬
‫داشته‬،‫باشد‬‫فرایند‬‫درحال‬‫اجرا‬‫قبضه‬‫شود‬‫می‬‫و‬‫فرایند‬‫جدید‬‫اجرا‬‫شود‬‫می‬.
22
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

23. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫ویژگی‬‫الگوریتم‬ ‫های‬SRT
1-‫غیر‬‫انحصاری‬‫است‬.
2-‫امکان‬‫گرسنگی‬‫برای‬‫کارهای‬‫طوالنی‬‫زیاد‬‫است‬.
3-‫زمان‬‫کل‬SRT‫نسبت‬‫به‬SJF‫بهتر‬،‫است‬‫چون‬‫کار‬‫کوتاه‬‫اولویت‬‫بیشتری‬‫نسبت‬‫به‬‫کار‬‫بلند‬‫در‬‫ح‬‫ال‬
‫اجرا‬‫دارد‬.
23
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

24. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫تعیین‬‫میانگین‬‫زمان‬‫انتظار‬‫در‬‫صورت‬‫استفاده‬‫از‬‫الگوریتم‬SRT:
‫اجرا‬ ‫زمان‬‫ورود‬ ‫زمان‬‫فرایند‬
80P1
41P2
92P3
53P4
17 8 0 5 4 1 26 9 2 10 5 3
6 5
4
( ) ( ) ( ) ( )
.
          

‫مثال‬
24
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

25. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫رسم‬‫گانت‬‫در‬‫صورت‬‫استفاده‬‫از‬SRT:
‫موردنیاز‬ ‫زمان‬
‫پردازش‬
‫ورود‬ ‫زمان‬
‫سیستم‬ ‫به‬
‫پروسس‬
90A
42B
80C
23D
15E
‫مثال‬
25
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

26. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫سطحی‬ ‫چند‬ ‫بازخوردی‬ ‫صف‬ ‫بندی‬ ‫زمان‬(MLFQ)
‫شوند‬ ‫منتقل‬ ‫دیگر‬ ‫صف‬ ‫به‬ ‫صفی‬ ‫از‬ ‫تا‬ ‫دهد‬‫می‬ ‫اجازه‬ ‫فرایندها‬ ‫به‬ ،‫انحصاری‬ ‫غیر‬ ‫زمانبند‬ ‫این‬.
‫زیاد‬ ‫که‬ ‫فرایندی‬CPU‫را‬‫رود‬‫می‬ ‫تر‬‫اولویت‬ ‫کم‬ ‫صف‬ ‫به‬ ‫داشته‬ ‫اختیار‬ ‫در‬.
‫فرایند‬I/O bound‫و‬‫رود‬‫می‬ ‫باالتر‬ ‫اولویت‬ ‫با‬ ‫صف‬ ‫به‬ ‫ای‬‫محاوره‬.
‫رود‬‫می‬ ‫باالتر‬ ‫اولویت‬ ‫با‬ ‫صف‬ ‫به‬ ‫بوده‬ ‫پایین‬ ‫اولویت‬ ‫با‬ ‫صف‬ ‫در‬ ‫زیاد‬ ‫که‬ ‫فرایندی‬.
‫کند‬‫می‬ ‫جلوگیری‬ ‫گرسنگی‬ ‫ایجاد‬ ‫از‬ ‫سالمندی‬.
26
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

27. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫زمانبند‬‫صف‬‫بازخوردی‬‫چند‬‫سطحی‬(MLFQ)‫با‬3‫صف‬(0‫تا‬2)‫را‬‫در‬‫نظر‬‫بگیرید‬.
27
‫فرایند‬‫تازه‬،‫وارد‬‫در‬‫صف‬0‫قرار‬‫گیرد‬‫می‬.‫اگر‬‫در‬‫مدت‬8‫میلی‬‫ثانیه‬
‫اجرای‬‫آن‬‫به‬‫پایان‬‫نرسد‬‫به‬‫انتهای‬‫صف‬1‫رود‬‫می‬.
‫به‬‫فرایند‬‫موجود‬‫در‬‫ابتدای‬‫صف‬1،‫کوانتوم‬‫زمانی‬16‫میلی‬‫ثانیه‬
‫داده‬‫شود‬‫می‬‫که‬‫اگر‬‫اجرای‬‫آن‬‫در‬‫این‬‫مدت‬‫تمام‬‫نشود‬‫به‬‫صف‬2
‫رود‬‫می‬.
‫اگر‬‫هر‬‫دو‬‫صف‬0‫و‬1‫خالی‬،‫باشد‬‫فرایندهای‬‫صف‬2‫براساس‬
FCFS‫اجرا‬‫شوند‬‫می‬.
‫بنابراین‬‫فرایندهای‬‫طوالنی‬‫به‬‫صف‬2‫روند‬‫می‬‫و‬‫به‬‫ترتیب‬
FCFS‫اجرا‬‫شوند‬‫می‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

28. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫با‬‫توجه‬‫به‬‫مثال‬،‫قبل‬‫میانگین‬‫زمان‬‫انتظار‬‫برای‬‫فرایندهای‬‫زیر‬‫چقدر‬‫خواهد‬‫بود؟‬
‫ابتدا‬‫برنامه‬‫ها‬‫وارد‬‫صف‬‫اول‬‫می‬‫شوند‬‫و‬‫در‬‫صورت‬‫نیاز‬‫به‬‫بیش‬‫از‬8‫میکروثانیه‬‫به‬‫صف‬‫دوم‬‫وارد‬‫می‬‫شوند‬(‫فرایندهای‬F,E,D,C)‫و‬‫در‬‫صف‬
‫دوم‬‫در‬‫صورت‬‫نیاز‬‫به‬‫بیش‬‫از‬16‫میکروثانیه‬‫به‬‫صف‬‫سوم‬‫منتقل‬‫می‬‫شوند‬(‫فرایندهای‬F,E)‫و‬‫در‬‫صف‬‫سوم‬‫به‬‫روش‬FCFS‫به‬‫آنها‬
‫رسیدگی‬‫می‬‫شود‬:
4 4 11 7 47 12 59 20 92 25 98 30
35 5
6
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
.
          

A , B , C , D , E , F( )     4 7 12 20 25 30
28
‫مثال‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

29. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫پاسخ‬ ‫نسبت‬ ‫باالترین‬(HRRN)
‫برای‬‫هر‬‫فرایند‬‫نسبت‬‫پاسخی‬‫از‬‫رابطه‬،‫بدست‬،‫آید‬‫می‬‫سپس‬‫فرایندی‬‫اجرا‬‫شود‬‫می‬‫که‬
‫باالترین‬‫نسبت‬‫پاسخ‬‫را‬‫دارد‬.
w s
s

29
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

30. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫ویژگی‬‫ها‬:
1-‫زمان‬‫بندی‬‫انحصاری‬‫است‬.
2-‫گرسنگی‬‫ندارد‬.
3-‫سربار‬‫تواند‬‫می‬‫زیاد‬‫باشد‬.
4-‫توان‬‫عملیاتی‬‫زیاد‬‫است‬.
5-‫از‬‫معایب‬‫این‬‫روش‬،‫نیاز‬‫به‬‫تخمین‬‫زمان‬‫خدمت‬‫مورد‬‫نیاز‬‫قبل‬‫از‬‫به‬‫کارگیری‬‫باشد‬‫می‬.
30
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

31. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫سیستم‬ ‫در‬ ‫زمانبندی‬‫پردازنده‬ ‫چند‬‫ای‬
‫الگوریتم‬‫های‬‫متداول‬‫برای‬‫زمانبندی‬‫سیستم‬‫های‬‫چند‬‫پردازنده‬‫ای‬:
1)LPT
2)RPT
31
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

32. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫الگوریتم‬LPT
‫این‬‫الگوریتم‬‫از‬‫بین‬‫کارهای‬،‫باقیمانده‬‫طوالنی‬‫ترین‬‫کار‬‫را‬‫برای‬‫اجرا‬‫انتخاب‬‫می‬‫کند‬.
‫این‬‫الگوریتم‬‫بهینه‬‫نیست‬‫ولی‬‫معموال‬‫منجر‬‫به‬‫زمانبندی‬‫هایی‬‫با‬‫طول‬‫معقول‬‫می‬‫گردد‬.
32
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

33. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫طول‬‫زمانبندی‬‫را‬‫در‬‫سیستم‬‫تکالیف‬‫در‬‫حالت‬‫دو‬‫پردازنده‬‫محاسبه‬‫کنید‬.
‫ابتدا‬‫کارها‬‫را‬‫به‬‫ترتیب‬‫نزولی‬‫مرتب‬‫می‬‫کنیم‬:
‫سپس‬‫کارها‬‫را‬‫به‬‫ترتیب‬‫به‬‫پردازنده‬‫ها‬‫داده‬‫و‬‫هر‬‫پردازنده‬‫ای‬‫که‬‫کارش‬‫را‬‫انجام‬،‫داد‬‫کار‬‫بعدی‬‫را‬‫اجرا‬‫خواهد‬‫کرد‬:
‫بنابراین‬‫طول‬‫زمانبندی‬‫برابر‬22‫خواهد‬‫بود‬.(‫زمان‬‫مشغول‬‫بودن‬‫پردازنده‬‫اول‬‫که‬‫بیشترین‬‫زمان‬‫است‬.)
{ , , , , , , , }8 4 1 7 2 13 2 6
I{ } { , , , , , , , }  13 8 7 6 4 2 21
‫مثال‬
33
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

34. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫الگوریتم‬RPT
‫مانند‬LPT‫ای‬‫است‬‫که‬‫ترتیب‬‫تکالیف‬‫هر‬‫پردازنده‬‫معکوس‬‫شده‬‫است‬.
‫نتیجه‬‫استفاده‬‫از‬RPT‫برای‬: I{ } { , , , , , , , }  13 8 7 6 4 2 21
34
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

35. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫زمانبندی‬‫نخ‬‫ها‬
35
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

36. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103‫مثال‬
‫رسم‬‫گانت‬‫برای‬‫سیستمی‬‫شامل‬‫چهار‬‫فرایند‬‫زیر‬:
‫برای‬‫فرایندها‬‫از‬‫الگوریتم‬Round-Robin‫با‬‫برش‬‫زمانی‬q=10‫استفاده‬‫کنید‬.
‫داخل‬‫هر‬‫فرایند‬‫از‬‫روش‬FIFO‫برای‬‫تعویض‬‫نخ‬‫ها‬‫استفاده‬‫می‬‫شود‬.
‫تا‬‫زمانی‬‫که‬‫اجرای‬‫یک‬‫نخ‬‫تمام‬،‫نشده‬‫نوبت‬‫به‬‫نخ‬‫بعدی‬‫نمی‬‫رسد‬.
‫برای‬‫تعویض‬‫فرایند‬ms1‫و‬‫برای‬‫تعویض‬‫نخ‬‫در‬‫داخل‬‫فرایند‬ms0/5‫زمان‬‫الزم‬‫است‬.
‫فرایند‬ P1 P2 P3 P4
‫نخ‬ A B C D F G H
‫زمان‬
‫اجرا‬ 14 3 7 5 9 7 3
36
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

37. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫رسم‬‫گانت‬‫برای‬‫سیستمی‬‫شامل‬‫سه‬‫فرایند‬‫زیر‬:
‫برای‬‫فرایندها‬‫از‬‫الگوریتم‬Round-Robin‫با‬‫برش‬‫زمانی‬8‫میلی‬‫ثانیه‬‫استفاده‬‫می‬‫شود‬.
‫در‬‫داخل‬‫هر‬‫فرایند‬‫از‬‫روش‬FIFO‫برای‬‫تعویض‬‫نخ‬‫ها‬‫استفاده‬‫می‬‫شود‬.
‫تا‬‫زمانی‬‫که‬‫اجرای‬‫یک‬‫نخ‬‫تمام‬،‫نشده‬‫نوبت‬‫به‬‫نخ‬‫بعدی‬‫نمی‬‫رسد‬.
‫برای‬‫تعویض‬‫فرایند‬ms2‫و‬‫برای‬‫تعویض‬‫نخ‬‫در‬‫داخل‬‫فرایند‬ms1‫زمان‬‫الزم‬‫است‬.
‫مثال‬:
‫فرایند‬ P1 P2 P3
‫نخ‬ A B C D E F
‫زمان‬
‫اجرا‬ 5 10 2 8 9 6
37
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

38. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫گانت‬ ‫رسم‬:
‫الگوریتم‬ ‫از‬ ‫فرایندها‬ ‫برای‬Round-Robin‫زمانی‬ ‫برش‬ ‫با‬‫استفاده‬‫کنید‬.
‫الگوریتم‬ ‫از‬ ،‫فرآیند‬ ‫هر‬ ‫درون‬ ‫های‬ ‫نخ‬ ‫برای‬LCFS‫استفاده‬‫کنید‬.
‫ورود‬ ‫زمان‬
‫زمان‬
‫پردازش‬
‫نخ‬‫فرایند‬
01.5T11
P1
11.5T12
22.5T21
P2
32T22
‫مثال‬
q  2
38
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

39. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫اگر‬‫در‬‫یک‬‫پردازنده‬‫دو‬‫هسته‬‫ای‬‫از‬‫زمان‬‫انتظار‬‫نخ‬،‫برای‬‫عملیات‬‫حافظه‬‫جهت‬‫سیکل‬‫محاسباتی‬‫سایر‬‫نخ‬‫ها‬‫استفاده‬‫ش‬،‫ود‬
‫بهترین‬‫ترکیب‬‫تخصیص‬‫چهار‬‫نخ‬‫زیر‬‫به‬‫هسته‬،‫ها‬‫برای‬‫کاهش‬‫زمان‬‫تاخیر‬‫چگونه‬‫خواهد‬‫بود؟‬
‫سیکل‬‫محاسباتی‬‫هر‬‫نخ‬‫با‬C‫و‬‫سیکل‬‫حافظه‬‫با‬M‫نشان‬‫داده‬‫شده‬‫و‬‫مدت‬‫زمان‬‫هر‬‫سیکل‬‫به‬‫ثانیه‬‫زیر‬‫آن‬‫نشان‬‫داده‬‫شده‬‫است‬.
‫پردازنده‬‫اجرای‬‫سیکل‬C‫را‬‫تا‬‫زمانی‬‫ادامه‬‫می‬‫دهد‬‫که‬‫به‬‫سیکل‬M‫برسد‬‫و‬‫پس‬‫از‬‫آن‬‫سیکل‬C‫نخ‬‫دیگری‬‫را‬‫اجرا‬‫می‬‫نماید‬.
39
‫مثال‬
‫زمان‬‫تاخیر‬‫هر‬‫کدام‬‫از‬‫نخ‬‫ها‬:
16 3 19
22 2 24
12 6 18
8 2 10
 
 
 
 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

40. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫پایان‬
40
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

41. ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
41
‫فرادرس‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫مطرح‬ ‫نکات‬ ‫مبنای‬ ‫بر‬ ‫ها‬ ‫اسالید‬ ‫این‬
«‫عامل‬ ‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬»
‫است‬ ‫شده‬ ‫تهیه‬.
‫نمایید‬ ‫مراجعه‬ ‫زیر‬ ‫لینک‬ ‫به‬ ‫آموزش‬ ‫این‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫بیشتر‬ ‫اطالعات‬ ‫کسب‬ ‫برای‬.
‫های‬ ‫سیستم‬ ‫آموزش‬‫عامل‬
faradars.org/fvsft103
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org