Sistemi operativi scheduling

Che cos'è lo scheduling?

È il processo di pianificazione dell'esecuzione dei processi su una CPU.

Obiettivo principale dello scheduling?

Ottimizzare l'uso della CPU e garantire una risposta rapida.

Vero o falso: lo scheduling influisce sul throughput.

Vero. Un buon scheduling aumenta il throughput dei processi.

Cosa significa 'preemption'?

È il processo di sospensione di un processo in esecuzione per permettere l'esecuzione di un altro.

Differenza tra scheduling a lungo termine e a breve termine.

A lungo termine: decide quali processi caricare in memoria. A breve termine: decide quale processo eseguire ora.

Che cosa sono i processi 'i/o bound'?

Processi che passano più tempo in attesa di I/O piuttosto che in esecuzione.

Qual è il ruolo dello scheduler?

Gestisce l'assegnazione della CPU ai processi in base a criteri specifici.

Causa → Effetto: scheduling inefficiente.

Può portare a tempi di attesa elevati e bassa efficienza.

Fill in the blank: Lo scheduling __________ processi.

gestisce

Che cos'è il 'turnaround time'?

È il tempo totale che intercorre dall'inizio alla fine di un processo.

Vero o falso: tutti gli algoritmi di scheduling sono uguali.

Falso. Ogni algoritmo ha vantaggi e svantaggi specifici.

Esempio di scheduling: CPU con processi A e B.

Se A richiede 10 ms e B 5 ms, un buon scheduler esegue B prima per migliorare il tempo di risposta.

Che cosa sono i processi 'cpu bound'?

Processi che richiedono un elevato utilizzo della CPU e poco I/O.

Che cosa si intende per 'fairness' nello scheduling?

Significa garantire che ogni processo ottenga una giusta porzione di tempo di CPU.

Cosa rappresenta il 'waiting time'?

È il tempo totale che un processo passa in attesa di essere eseguito.

Comparazione: scheduling statico vs dinamico.

Statico: le priorità sono fisse. Dinamico: le priorità possono cambiare in base al comportamento del sistema.

FCFS

First-Come, First-Served: semplice e non preemptive. I processi vengono eseguiti nell'ordine di arrivo.

SJF

Shortest Job First: preemptive o non preemptive. Prioritizza i processi con il tempo di esecuzione più breve.

Round Robin

Assegna a ciascun processo un intervallo di tempo fisso. Buono per sistemi interattivi.

Priorità

I processi vengono eseguiti in base alla loro priorità. Può causare starvation.

Multilevel Queue

Processi divisi in code multiple. Ogni coda ha una politica di scheduling diversa.

Multilevel Feedback Queue

Simile al multilevel queue, ma i processi possono muoversi tra le code in base al comportamento.

True or False: FCFS è sempre il più efficiente.

Falso: può causare tempi di attesa elevati per processi lunghi.

Esempio SJF

Processi P1 (10s), P2 (1s), P3 (2s). Ordine: P2, P3, P1.

Round Robin: vantaggi

- Risposta rapida - Equità - Adatto ai sistemi interattivi

Causa: alta priorità

Effetto: il processo viene eseguito più frequentemente, ma altri possono essere bloccati.

Multilevel Queue vs Multilevel Feedback Queue

Multilevel Queue: code fisse; Feedback: adattative e dinamiche.

Preemptive vs Non-preemptive

Preemptive: un processo può essere interrotto; Non-preemptive: continua fino alla fine.

True or False: Round Robin è adatto per server

Falso: può aumentare il tempo di latenza nei server.

Tempo medio di attesa SJF

$\displaystyle \frac{(2 + 1 + 10)}{3} = 4.33$ secondi.

Priorità: problemi

Starvation e inversione di priorità possono verificarsi.

Qual è l'algoritmo più semplice?

FCFS è il più semplice, senza complessità di calcolo.

Cosa determina il tempo di esecuzione?

La lunghezza del processo e la politica di scheduling adottata.

Esempio Round Robin

Processi: P1 (4s), P2 (3s), P3 (5s). Ogni processo ottiene 1s ciclicamente.

Algoritmi di scheduling: scopo

Ottimizzare l'uso della CPU e ridurre i tempi di attesa dei processi.

Problema di starvation

Accade quando processi a bassa priorità non vengono mai eseguiti.