Диспетчеризасия реализована в операционных системах unix

Системные операции, связанные со временем. Существует несколько системных функций, имеющих отношение к времени протекания процесса: stime, time, times и alarm. Первые две имеют дело с глобальным системным временем, последние две — с временем выполнения отдельных процессов.
Функция stime дает суперпользователю возможность заносить в глобальную переменную значение глобальной переменной. Выбирается время из этой переменной с помощью функции time:
time(tloc);
где tloc — указатель на переменную, принадлежащую процессу, в которую заносится возвращаемое функцией значение. Функция возвращает это значение и из самой себя, например, команде date, которая вызывает эту функцию, чтобы определить текущее время.
Функция times возвращает суммарное время выполнения процесса и всех его потомков, прекративших существование, в режимах ядра и задачи. Синтаксис вызова функции:
times(tbuffer)
struct tms *tbuffer;
где tms — имя структуры, в которую помещаются возвращаемые значения и которая описывается следующим образом:
struct tms {
/* time_t — имя структуры данных, в которой хранится время */
time_t tms_utime; /* время выполнения процесса в режиме задачи */
time_t tms_stime; /* время выполнения процесса в режиме ядра */
time_t tms_cutime; /* время выполнения потомков в режиме задачи */
time_t tms_cstime; /* время выполнения потомков в режиме ядра */
};
Функция times возвращает время, прошедшее "с некоторого произвольного момента в прошлом", как правило, с момента загрузки системы.
#include ‹sys/types.h›
#include ‹sys/times.h›
extern long times();
main() {
int i;
/* tms — имя структуры данных, состоящей из 4 элементов */
struct tms pb1, pb2;
long pt1, pt2;
pt1 = times(&pb1);
for (i = 0; i ‹ 10; i++) if (fork() == 0) child(i);
for (i = 0; i ‹ 10; i++) wait((int*) 0);
pt2 = times(&pb2);
printf("процесс-родитель: реальное время %u в режиме задачи %u в режиме ядра %u потомки: в режиме задачи %u в режиме ядра %u\n",
pt2 - pt1, pb2.tms_utime - pb1.tms_utime, pb2.tms_stime - pb1.tms_stime, pb2.tms_cutime - pb1.tms_cutime, pb2.tms_cstime - pb1.tms_cstime);
}
child(n)
int n;
{
int i;
struct tms cb1, cb2;
long t1, t2;
t1 = times(&cb1);
for (i = 0; i ‹ 10000; i++);
t2 = times(&cb2);
printf("потомок %d: реальное время %u в режиме задачи %u в режиме ядра %u\n",
n, t2 - t1, cb2.tms_utime - cb1.tms_utime, cb2.tms_stime - cb1.tms_stime);
exit();
}
С помощью системной функции alarm пользовательские процессы могут инициировать посылку сигналов тревоги ("будильника") через кратные промежутки времени. Например, программа на Рисунке 7 каждую минуту проверяет время доступа к файлу и, если к файлу было произведено обращение, выводит соответствующее сообщение. Для этого в цикле, с помощью функции stat, устанавливается момент последнего обращения к файлу и, если оно имело место в течение последней минуты, выводится сообщение. Затем процесс с помощью функции signal делает распоряжение принимать сигналы тревоги, с помощью функции alarm задает интервал между сигналами в 60 секунд и с помощью функции pause приостанавливает свое выполнение до момента получения сигнала. Через 60 секунд сигнал поступает, ядро подготавливает стек задачи к вызову функции обработки сигнала wakeup, функция возвращает управление на оператор, следующий за вызовом функции pause, и процесс исполняет цикл вновь.
Все перечисленные функции работы с временем протекания процесса объединяет то, что они опираются на показания системных часов (таймера). Обрабатывая прерывания по таймеру, ядро обращается к различным таймерным счетчикам и инициирует соответствующее действие.
Таймер. В функции программы обработки прерываний по таймеру входит:
• перезапуск часов,
• вызов на исполнение функций ядра, использующих встроенные часы,
• поддержка возможности профилирования выполнения процессов в режимах ядра и задачи;
• сбор статистики о системе и протекающих в ней процессах,
• слежение за временем,
• посылка процессам сигналов "будильника" по запросу,
• периодическое возобновление процесса подкачки (см. следующую главу),
• управление диспетчеризацией процессов.
Некоторые из функций реализуются при каждом прерывании по таймеру, другие — по прошествии нескольких таймерных тиков. Программа обработки прерываний по таймеру запускается с высоким приоритетом обращения к процессору, не допуская во время работы возникновения других внешних событий (таких как прерывания от периферийных устройств). Поэтому программа обработки прерываний по таймеру работает очень быстро, за максимально-короткое время пробегая свои критические отрезки, которые должны выполняться без прерываний со стороны других процессов. Алгоритм обработки прерываний по таймеру приведен на Рисунке 7.
#include ‹sys/types.h›
#include ‹sys/stat.h›
#include ‹sys/signal.h›
main(argc, argv)
int argc;
char *argv[];
{
extern unsigned alarm();
extern wakeup();
struct stat statbuf;
time_t axtime;
if (argc != 2) {
printf("только 1 аргумент\n");
exit();
}
axtime = (time_t) 0;
for (;;) {
/* получение значения времени доступа к файлу */
if (stat(argv[1]Организации, получившие права на перепродажу с надбавкой к цене за дополнительные услуги, оснащают вычислительную систему прикладными программами, касающимися конкретных областей применения, стремясь удовлетворить требования рынка. Такие организации чаще продают прикладные программы, нежели операционные системы, под управлением которых эти программы
работают.
, &statbuf) == -1) {
printf("файла с именем %s нет\n", argv[1]Организации, получившие права на перепродажу с надбавкой к цене за дополнительные услуги, оснащают вычислительную систему прикладными программами, касающимися конкретных областей применения, стремясь удовлетворить требования рынка. Такие организации чаще продают прикладные программы, нежели операционные системы, под управлением которых эти программы работают.
);
exit();
}
if (axtime != statbuf.st_atime) {
printf("к файлу %s было обращение\n", argv[1]Организации, получившие права на перепродажу с надбавкой к цене за дополнительные услуги, оснащают вычислительную систему прикладными программами, касающимися конкретных областей применения, стремясь удовлетворить требования рынка. Такие организации чаще продают прикладные программы, нежели операционные системы, под управлением которых эти программы работают.
);
axtime = statbuf.st_atime;
}
signal(SIGALRM, wakeup); /* подготовка к приему сигнала */
alarm(60);
pause(); /* приостанов до получения сигнала */
}
}
wakeup() {}
Рисунок 8.8. Программа, использующая системную функцию alarm
алгоритм clock
входная информация: отсутствует
выходная информация: отсутствует
{
перезапустить часы; /* чтобы они снова посылали прерывания */
if (таблица ответных сигналов не пуста) {
установить время для ответных сигналов;
запустить функцию callout, если время истекло;
}
if (профилируется выполнение в режиме ядра)
запомнить значение счетчика команд в момент прерывания;
if (профилируется выполнение в режиме задачи)
запомнить значение счетчика команд в момент прерывания;
собрать статистику о самой системе;
собрать статистику о протекающих в системе процессах;
выверить значение продолжительности ИЦП процессом;
if (прошла 1 секунда или более и исполняется отрезок, не являющийся критическим) {
for (всех процессов в системе) {
установить "будильник", если он активен;
выверить значение продолжительности ИЦП;
if (процесс будет исполняться в режиме задачи) выверить приоритет процесса;
}
возобновить в случае необходимости выполнение процесса подкачки;
}
}


Литература и электронные ресурсы

1. 
   https://ru.wikipedia.org/wiki/Unix
   
2. 
   http://mif.vspu.ru/books/os-tutorial
   
3. 
   https://litresp.ru/chitat/ru/%D0%91/bah-moris-dzh