Le but de ce devoir est de créer un planificateur de processus. Il doit utiliser trois algorithmes de planification:
En résolvant le devoir, vous partirez du squelette que vous trouverez sur github.
Le thème est résolu individuellement. Toute tentative de copie entraînera 0p pour ce devoir. Nous utiliserons également des systèmes de détection de copie automatique. Si nous avons des doutes, nous vous poserons des questions supplémentaires sur le sujet.
Si vous avez des questions sur le sujet, veuillez écrire un problème dans le référentiel github repository avec le titre du formulaire [scheduler] < le titre de votre question> . Vous avez besoin d'un compte github pour écrire des questions.
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L'exécution se fera avec les paramètres suivants:
python3 main.py algorithm quantum first_process
Le planificateur fait partie du système d'exploitation. Parce que l'écriture de code dans le système d'exploitation est difficile, un simulateur de processus a été déployé dans l'espace utilisateur.
Chaque processus est basé sur un fichier portant l’extension pse (Process Exécutable). Ceci est un ensemble d'instructions que chaque processus les exécutera en ordre. Les instructions sont de deux types:
print
qui existent dans le squelette du thème. Ne modifiez pas ces fonctions.
process_examples
du squelette.
L'instruction de traitement est représentée par un p suivi du nombre d'intervalles de temps dans lesquels le processus sera traité. Par exemple
p 5
signifie que ce processus nécessitera 5 intervalles de traitement.
Chaque processus dispose de trois appels système disponibles:
Le processus informera le planificateur qu'il souhaite dormir pour plusieurs intervalles de temps. Jusqu'à ce que cet intervalle soit dépassé, le processus ne peut pas être planifié de nouveau.
s 3
Le processus informe le système d'exploitation qu'il souhaite créer un autre processus en utilisant un fichier en tant que fichier exécutable. Le planificateur créera un nouveau processus et en tiendra compte pour la planification.
Dans l'exemple ci-dessous, le processus veut exécuter un nouveau processus avec le fichier fisier.pse en tant que fichier exécutable.
f fisier.pse
Le processus informe le système d'exploitation qu'il a terminé son exécution. Le planificateur doit libérer les ressources de processus et ne plus prendre en considération le processus pour des planifications ultérieures.
L'appel système est exécuté lorsque le processus atteint la fin du fichier exécutable.
Le simulateur de processus (process.py) expose la classe Process
qui a les méthodes suivantes:
# Constructeur: crée un nouveau processus __init__ (pid, filename) # Exécute le processus pour lequel la méthode est appelée et le devance apres //quantum// intervalles de traitement ou pour un appel de systeme run (quantum) # Termine l'exécution du processus. C'est a vous d'annuler toutes les références a ce processus (en main.py) end ()
Le constructeur crée un nouveau processus.
Le planificateur appelle cette fonction à la suite d'un appel système PROCESS_SYSCALL_FORK.
Si le nouveau processus ne peut pas être créé, le planificateur affichera une erreur.
Cette fonction simule l'exécution d'un processus. Elle obtient les paramètres suivants:
A la sortie, la fonction retourne l'une des valeurs suivantes: * PROCESS_PREEMPTED : le processus a été exécuté avec succès et a été préempté en raison de l'expiration du quantum
En cas d'erreur, le planificateur affichera une erreur et fermera le processus.
Cette fonction arrête un processus.
Le planificateur appelle cette fonction à la suite d'un appel système PROCESS_SYSCALL_EXIT.
Apres l'exécution d'un processus, on va soustraire de process.sleep
de chaque processus de la queue de sleep le numéro d'unités de traitement exécutées par le processus (la valeur est en fait quantum_temps - process.units).
La classe Process contient les définitions des constantes déclarées sous la forme des variables statiques, ainsi que les suivante propriétés de l'instance
Cette structure simule la structure PCB utilisée par un système d'exploitation réel.
À chaque arret d'un processus, les champs seront définis comme suit:
p 5 s 3
Le processus sera exécuté avec un quantum de temps de 3 unités.
Apres la premiere exécution de status = process.run (3):
status
aura la valeur Process.PROCESS_PREEMPTEDprocess.quantum
sera 0, car le processus est resté sans d'unités du quantum de tempsprocess.units
aura la valeur 2, car le processus doit exécuter encore 2 unités de temps pour achever son traitement (il avait initialement p 5)Apres la deuxieme exécution de status = process.run (3):
status
aura la valeur Process.PROCESS_SYSCALLprocess.syscall
aura la valeur Process.PROCESS_SYSCALL_SLEEPprocess.quantum
aura la valeur 1, car le processus a exécuté 2 unités (restées de l'exécution précédente) et apres cela il a exécuté un appel de systemeprocess.units
aura la valeur 0, car le processus n'a aucune unité de temps a exécuter.Le processus pourra etre planifié de nouveau seulement quant les autres processus ont exécuté minimum 3 unités de temps (a cause de l'instruction s 3).
Vous pouvez ajouter ne nouveaux attributs dans la classe si vous en avez besoin, tels que le temps virtuel d'exécution pour l'algorithme CFS, priorités pour RRP, etc.
Le processus vide, appelé scheduler , est destiné à exécuter l'instruction hlt (arrêt) au cas ou il n'y a pas un autre processus planifié.Ce type de processus existe et arrête le processeur pour une courte période. Dans cette simulation, le processus exécutera les instructions:
p 1 s 1
L'attribution du PID est effectuée à l'aide de l'algorithme suivant:
Par exemple, si MAX_PID est 5:
Pour cet algorithme, tous les processus ont la même priorité et sont planifiés les uns après les autres. Après qu'un processus a été planifié, il sera placé au bout de la queue.
Les nouveaux processus seront placés à la fin de la file d'attente.
Il gardera une file d'attente avec les processus en attente (veille). Ils seront mis dans la file d'attente dans l'ordre où ils ont dormi. Avant chaque planification, vous pouvez extraire de la file d'attente les processus pouvant être exécutés et ajoutés à la fin de la file d'attente.
Le processus qui vient d'être exécuté sera ajouté en dernier dans la file d'attente.
Cet algorithme est identique au précédent, avec la modification suivante: tous les processus commencent par la priorité 5. Chaque fois qu'un processus dépasse son temps, il est pénalisé de 1. À chaque fois le processus se termine avant de dépasser son quantum, il est récompensé par 1.
process.units
est différent de 0.
La priorité ne peut être inférieure à 0 ni supérieure à 5.
Lors de la planification, seuls les processus ayant la priorité la plus élevée sont pris en compte. Si aucun d'entre eux ne peut être planifié (sont en veille), envisagez des processus moins prioritaires. S'il n'y a ni l'un ni l'autre ici être planifié, tenir compte des éléments suivants, etc.
Cet algorithme est utilisé par Linux. Vous pouvez trouver plus de détails sur CFS: une planification de processus parfaitement juste sous Linux. La variante implémentée ici prendra en compte:
virtualruntime
(la valeur est en fait quantum_temps - process.quantum).
process.py
et main.py
ou la fonction print
est applée. Au moment de la vérification du devoir, on va comparer le texte affiché par votre devoir a des fichiers de référence. A cette raison, on vous recommande de ne pas modifier/supprimer les appels de la fonction print
.
Le thème se chargera sur github.