Операционные системы. Управление ресурсами
Состояния виртуальных машин в ОС VM/370
Рисунок 2.10. Состояния виртуальных машин в ОС VM/370
Непланируемыми называются ВМ, ожидающие завершения операции ввода-вывода на реальном внешнем устройстве или какого-либо другого внешнего события. Непланируемые ВМ исключаются из очередей планировщика.
Планируемые - все остальные ВМ - могут быть активными или неактивными. Активной является ВМ, попавшая в очередь на обслуживание RUNLIST. Размер этой очереди ограничен соображениями эффективности страничного обмена. Все ВМ, не попавшие в эту очередь из -за ее ограниченности, являются неактивными. По мере разгрузки очереди RUNLIST, она пополняется из очередей неактивных ВМ. Активные ВМ, в свою очередь, подразделяются на диспетчируемые и недиспетчируемые. Диспетчируемые ВМ - это те, которые полностью готовы получить ЦП. Недиспетчируемой является ВМ, для которой:
- моделируется выполнение привилегированной команды;
- или моделируется выполнение операции ввода-вывода без связи с реальным устройством (см. главу 6);
- или обрабатывается страничный отказ.
Кроме этой, основной классификации, планируемые ВМ подразделяются на диалоговые, недиалоговые и чисто пакетные. Для некоторых статусов ВМ установлены следующие обозначения:
- Q1 - диалоговые активные;
- Q2 - недиалоговые активные;
- Q3 - пакетные активные;
- E1 - диалоговые неактивные;
- E2 - недиалоговые неактивные.
Все активные ВМ находятся в очереди RUNLIST, но статус ВМ влияет на ее положение в очереди. Для неактивных ВМ существуют две разные очереди - очередь E1 и очередь E2.
При пополнении очереди RUNLIST абсолютный приоритет имеет очередь E1, ВМ из очереди E2 переводятся в RUNLIST только, если очередь E1 пуста.
Новые ВМ (не показано на рисунке) вначале поступают в очередь RUNLIST, а при ее заполнении - в очередь E2. При попадании ВМ в очередь RUNLIST ей назначается размер кванта dt и квота обслуживания dT - интервал времени ЦП, который ВМ может использовать, планируясь из очереди RUNLIST. Начальное значение кванта устанавливается равным фиксированному значению dt0, в дальнейшем оно может быть изменено по таким правилам:
- квант сохраняется равным dt0, если на предыдущем кванте не было прерывания по вводу-выводу,
- квант назначается равным 4*dt0 в противном случае.
Квота обслуживания назначается:
- 8*dt для ВМ статуса Q1;
- 64*dt для ВМ статуса Q2;
- 512*dt для ВМ статуса Q3.
Таким образом, диалоговые ВМ имеют меньшие кванты, чем недиалоговые, но получают их чаще.
Очередность предоставления ЦП диспетчируемым ВМ определяется связанным с каждой ВМ приоритетным числом (чем оно меньше, тем выше приоритет ВМ). Начальное значение приоритетного числа определяется временем поступления ВМ в систему. Таким образом, та ВМ, сеанс на которой начался раньше, имеет более высокий приоритет. В дальнейшем планировщик формирует динамическую добавку к приоритетному числу, которая может его существенно изменять. Величина добавки зависит от поведения ВМ, которое мы рассмотрим, обращаясь к схеме на рисунке 2.11, где показана схема движения ВМ между ЦП и очередями планировщика.