Mis on operatsioonisüsteemi ajastamine?

Operatsioonisüsteemi ajastamine on protsessorile saadetavate sõnumite kontrollimise ja tähtsuse järjekorda seadmise protsess. Selle ülesande täidab sisemine operatsioonisüsteemi programm, mida nimetatakse planeerijaks. Eesmärk on säilitada protsessori jaoks pidev töömaht, kõrvaldada töökoormuse kõrged ja madalad tasemed ning tagada, et iga protsess viiakse lõpule mõistliku aja jooksul. Kuigi ajakava on kõigi süsteemide jaoks oluline, on see eriti oluline reaalajas süsteemis.

Kuna peaaegu iga toiminguga arvutis on protsessoriga seotud vähemalt väike osa, võib protsessor olla peamiseks aeglustumise ja kitsaskohtade allikaks. Protsessori koormuse leevendamiseks ja ülesannete õigeaegse lõpetamise tagamiseks kasutab enamik operatsioonisüsteeme mingit ülesannete ajastamise vormi. Operatsioonisüsteemi ajastamisprotsess erineb olenevalt süsteemist, kuid need kipuvad kuuluma tuttavatesse kategooriatesse.

Ajastamine jaguneb tavaliselt kolmeks osaks: pikaajaline, keskmine ja lühiajaline ajakava. Mitte iga operatsioonisüsteem ei kasuta täielikult igat tüüpi – kesk- ja pikaajaline on sageli kombineeritud –, kuid nad kasutavad mõnda nende kombinatsiooni. Iga ajastamise tüüp pakub süsteemile veidi erinevat kasu.

Pikaajaline ajakava tiirleb programmide plaanimisprotsessi lubamise ümber. Kui uus programm käivitub, määrab pikaajaline planeerija, kas uue osaleja jaoks on piisavalt ruumi. Kui seda ei ole, lükkab planeerija programmi aktiveerimist edasi, kuni ruumi on piisavalt.

Vaheplaani koostaja otsustab, millised protsessid on olnud jõude ja millised on aktiivsed. See jätab aktiivsed protsessid rahule ja kirjutab jõudeolekud kõvakettale. See vabastab mälu teiste programmide jaoks, mis tulevad pikaajalise planeerija kaudu. Kui kesk- ja pikaajalised planeerijad on kombineeritud, vahetab ajakava uue protsessi aktiveerimise edasilükkamise asemel selle lihtsalt salvestusruumi.
Lühiajaline planeerija on osa, mis töötab otse protsessoriga. See osa aktiveerib protsesse, seab prioriteedid ja jälgib protsessori töökoormust. Lühiajaline planeerija püüab pidevalt ette näha arvuti vajadusi, et protsessor töötaks sujuvalt.
Enamikul juhtudel on operatsioonisüsteemi ajastamine viis arvuti tõhusamaks muutmiseks, kuid reaalajas operatsioonisüsteemis on see selle eesmärgi saavutamiseks ülioluline. Reaalajas süsteem peab täitma protsesse kindlaksmääratud aja jooksul ja kui need protsessid viivitavad, kaob nende eesmärk. Need olulised programmid nõuavad väga spetsiifilist süsteemi ajakava, et olla kindel, et teave ja vastused on seal, kus nad peavad olema ja millal nad peavad olema.