Round Robin Scheduling Algorithmus mit Beispiel

In diesem Betriebssystem-Tutorial werden Sie lernen:

• Was ist Round-Robin Scheduling?
• Merkmale des Round-Robin Scheduling
• Beispiel des Round-Robin Scheduling
• Vorteil des Round-Robin Scheduling
• Nachteile des Round-Robin Scheduling
• Worst Case Latency

Merkmale des Round-Robin Scheduling

Hier sind die wichtigen Merkmale des Round-Robin Scheduling:

• Round-Robin ist ein präemptiver Algorithmus
• Die CPU wird nach einer festen Intervallzeit, die als Zeitquantum/Zeitscheibe bezeichnet wird, zum nächsten Prozess verschoben.
• Der Prozess, der vorgezogen wird, wird an das Ende der Warteschlange angehängt.
• Round-Robin ist ein hybrides Modell, das taktgesteuert ist
• Die Zeitscheibe sollte ein Minimum sein, das für eine bestimmte Aufgabe, die bearbeitet werden muss, zugewiesen wird. Es kann sich jedoch von Betriebssystem zu Betriebssystem unterscheiden.
• Es handelt sich um einen Echtzeit-Algorithmus, der auf das Ereignis innerhalb eines bestimmten Zeitlimits reagiert.
• Round robin ist einer der ältesten, fairsten und einfachsten Algorithmen.
• Weit verbreitetes Scheduling-Verfahren in traditionellen Betriebssystemen.

Beispiel für Round-robin Scheduling

Betrachten Sie die folgenden drei Prozesse

Prozesswarteschlange	Burstzeit
P1	4
P2	3
P3	5

Schritt 1) Die Ausführung beginnt mit Prozess P1, der die Burstzeit 4 hat. Hier wird jeder Prozess 2 Sekunden lang ausgeführt. P2 und P3 befinden sich noch in der Warteschlange.

Schritt 2) Zum Zeitpunkt =2 wird P1 an das Ende der Warteschlange angefügt und P2 beginnt mit der Ausführung

Schritt 3) Zum Zeitpunkt=4 wird P2 vorgezogen und an das Ende der Warteschlange angefügt. P3 beginnt mit der Ausführung.

Schritt 4) Zum Zeitpunkt=6 wird P3 vorzeitig beendet und am Ende der Warteschlange hinzugefügt. P1 beginnt mit der Ausführung.

Schritt 5) Zum Zeitpunkt=8 hat P1 eine Burst-Zeit von 4. Es hat die Ausführung abgeschlossen. P2 beginnt mit der Ausführung

Schritt 6) P2 hat eine Burst-Zeit von 3. Er hat bereits 2 Intervalle ausgeführt. Zur Zeit=9 beendet P2 die Ausführung. Dann beginnt P3 mit der Ausführung, bis sie abgeschlossen ist.

Schritt 7) Berechnen wir die durchschnittliche Wartezeit für obiges Beispiel.

Wait time P1= 0+ 4= 4P2= 2+4= 6P3= 4+3= 7

Vorteile der Round-Robin-Planung

Hier sind die Vorteile der Round-Robin-Planungsmethode:

• Es gibt keine Probleme mit dem Hunger- oder Konvoi-Effekt.
• Alle Jobs erhalten eine faire Zuteilung der CPU.
• Es behandelt alle Prozesse ohne Priorität.
• Wenn Sie die Gesamtzahl der Prozesse in der Warteschlange kennen, können Sie auch die Worst-Case-Antwortzeit für denselben Prozess annehmen.
• Diese Scheduling-Methode ist nicht von der Burst-Zeit abhängig. Deshalb ist sie auf dem System leicht zu implementieren.
• Wenn ein Prozess für eine bestimmte Zeitspanne ausgeführt wird, wird er unterbrochen und ein anderer Prozess wird für diese Zeitspanne ausgeführt.
• Erlaubt dem Betriebssystem, die Methode der Kontextumschaltung zu verwenden, um den Zustand der unterbrochenen Prozesse zu speichern.
• Sie bietet die beste Leistung in Bezug auf die durchschnittliche Antwortzeit.

Nachteile von Round-Robin Scheduling

Hier sind die Nachteile/Nachteile der Verwendung von Round-Robin Scheduling:

• Wenn die Slicing-Zeit des Betriebssystems niedrig ist, wird die Prozessorleistung reduziert.
• Diese Methode verbringt mehr Zeit mit Kontextwechsel
• Ihre Leistung hängt stark vom Zeitquantum ab.
• Es können keine Prioritäten für die Prozesse festgelegt werden.
• Round-Robin Scheduling gibt wichtigeren Aufgaben keine besondere Priorität.
• Verringerung des Verständnisses
• Ein niedrigeres Zeitquantum führt zu einem höheren Kontextwechsel-Overhead im System.
• Ein korrektes Zeitquantum zu finden, ist eine ziemlich schwierige Aufgabe in diesem System.

Worst Case Latency

Dieser Begriff wird für die maximale Zeit verwendet, die für die Ausführung aller Aufgaben benötigt wird.

• dt = Bezeichnet die Erkennungszeit, wenn eine Aufgabe in die Liste gebracht wird
• st = Bezeichnet die Umschaltzeit von einer Aufgabe zu einer anderen
• et = Bezeichnet die Ausführungszeit der Aufgabe

Formel:

Tworst = {(dti+ sti + eti ), + (dti+ sti + eti )2 +...+ (dti+ sti + eti )N., + (dti+ sti + eti + eti) N} + tISRt,SR = sum of all execution times

Zusammenfassung:

• Der Name dieses Algorithmus kommt vom Round-Robin-Prinzip, bei dem jeder abwechselnd den gleichen Anteil an etwas bekommt.
• Round-Robin ist einer der ältesten, fairsten und einfachsten Algorithmen und weit verbreiteten Scheduling-Methoden in traditionellen Betriebssystemen.
• Round-Robin ist ein präemptiver Algorithmus
• Der größte Vorteil der Round-Robin-Scheduling-Methode ist, dass man, wenn man die Gesamtzahl der Prozesse in der Run-Queue kennt, auch die Worst-Case-Antwortzeit für denselben Prozess annehmen kann.
• Diese Methode verbringt mehr Zeit mit dem Kontextwechsel
• Die Worst-Case-Latenzzeit ist ein Begriff für die maximale Zeit, die für die Ausführung aller Aufgaben benötigt wird.