زمان بندی

زمان بندی (رایانش). زمان بندی[ ۱] ( به انگلیسی: scheduling ) در رایانش، روش انتساب کار به منابعی است که کار را انجام می دهند. در اینجا «کار» می تواند عناصر رایانشی مشهود باشد، مثل ریسه، فرایند، یا جریان داده باشد که به نوبه خود به منابع سخت افزاری مثل پردازنده، اتصال شبکه، یا کارت توسعه زمان بندی می گردد.
مولفه زمان بندی پردازش ها ( به انگلیسی: Process Scheduler ) در سیستم عامل بخشی از سیستم عامل است که تصمیم می گیرد که کدام پردازش چه زمانی و به چه مدتی اجرا شود. [ ۲]
ایده اصلی زمان بندی این است که برای استفاده بهینه از زمان پردازنده، با این فرض که پردازش های قابل اجرا وجود دارند، یک پردازش همواره باید در حال اجرا باشد. اگر تعداد پردازش ها بیش از تعداد پردازنده ها باشد، در هر لحظه برخی از پردازش ها در حال اجرا نخواهند بود. این پردازش ها منتظر اجرا هستند. تصمیم گیری اینکه با داشتن مجموعه ای از پردازش های قابل اجرا، کدام پردازش در مرحله بعد اجرا شود، تصمیم اصلی است که یک زمان بند باید بگیرد. [ ۲]
سه نوع زمان بند در سیستم عامل ها وجود دارد:
• زمان بندی بلندمدت یا زمان بند کار یا زمان بند پذیرش - که درجه چند برنامگی را مشخص می کند.
• زمان بند میان مدت - که پروسه ها را بین دیسک و حافظه مبادله می کند.
• زمان بند کوتاه مدت - که پردازنده را به فرایندها اختصاص می دهد.
بسته به نوع سیستم عامل، ممکن است از همه این زمان بندها استفاده نشود. برای مثال در سیستم عامل های اشتراک زمانی معمولاً از زمان بند بلند مدت استفاده نمی شود.
این زمان بند تصمیم می گیرد که کدام کارها یا فرایندها می توانند در صف آماده قرار گیرند. این زمان بند کارها را از روی دیسک برداشته و به حافظه اصلی برده و در صف آماده قرار می دهد تا پردازنده به آن ها اختصاص یابد. وقتی که تلاشی برای اجرای یک برنامه انجام می شود، زمان بند کار یا آن برنامه را می پذیرد و به حافظه اصلی می برد یا اجرای آن را به تأخیر می اندازد. این زمان بند درجه چند برنامگی را تعیین می کند. منظور از درجه چند برنامگی این است که همواره چه تعداد فرایندی در حافظه اصلی وجود داشته باشند تا پردازنده به آن ها اختصاص یابد.
این زمان بند، کارها را به طور موقت از روی حافظه اصلی برمی دارد و در حافظه جانبی ( مثل دیسک ) قرار می دهد ( یا برعکس ) . این تکنیک بیشتر با نام مبادله یا صفحه بندی شناخته می شود. زمان بند میان مدت ممکن است تصمیم بگیرد که پروسه ای که برای مدتی غیرفعال بوده، یا پروسه ای که اولویت پایینی دارد، یا پروسه ای که مکرراً نقص صفحه تولید می کند، یا پروسه ای که مقدار زیادی از حافظه را اشغال کرده را از حافظه اصلی خارج کرده و موقتاً در دیسک قرار دهد. سپس وقتی که حافظه بیشتری در دسترس قرار گرفت یا پروسه دیگر منتظر منابع نبود، آن را از دیسک برداشته و در حافظه قرار می دهد.