Уровень многозадачности

Снижение пропускной способности проиллюстрировано на рис. 8.20. При воз­растании уровня многозадачности от малых значений эффективность использования процессора возрастает в связи с уменьшением вероятности одновременного блокиро­вания всех процессов. Однако через некоторое время достигается состояние, когда средний размер резидентного множества становится неадекватным. Это приводит к существенному росту количества прерываний обращений к странице и, как следст­вие, к снижению эффективности использования процессора.

Имеется ряд вариантов решения этой проблемы. Алгоритмы рабочего мно­жества или частоты генерации прерываний неявным образом включают управ­ление загрузкой. Выполняться могут только те процессы, резидентные множест­ва которых достаточно велики. Обеспечивая для каждого активного процесса требуемый размер резидентного множества, используемая стратегия автоматиче­ски (и динамически) определяет количество активных программ.

Еще один подход, известный под названием критерий L = S,был предложен Деннингом (Denning) и его коллегами [DENNSOb]. При этом подходе уровень многозадачности настраивается таким образом, чтобы среднее время между прерываниями равнялось среднему времени, требующемуся для обработки прерывания. В результате исследований сделан вывод, что этот уровень многозадачности обеспечивает максимальную производительность процессора. Использование стратегии с аналогичным эффектом, предложенной в [LER076] и известной как критерий 50%, способствует поддержке степени использования устройства хранения страниц на уровне 50%. Исследования показывают, что при этом также достигается максимальная степень использования процессора.

Еще один подходсостоит в адаптации часового алгоритма замещения, описанного ранее (см. рис. 8.16). В [CARR84] описана методика с использованием глобальной области видимости, которая включает отслеживание частоты сканирования циклического буфера кадров. Если частота меньше предопределенного нижнего порога,это указывает на то, что возникла одна из следующих ситуаций.

1. Генерируется малое количество прерываний из-за отсутствия страницы, что приводит к малому количеству перемещений указателя.

2. Среднее количество сканируемых для каждого запроса кадров мало; это говорит о том,что в системе много резидентных страниц, к которым не было обращений и которые могут быть немедленно замещены.

В обоих случаях уровень многозадачности может быть благополучно увеличен. С другой стороны, если частота сканирования превышает верхний порог, это указывает либо на большое количество прерываний из-за отсутствия страницы, либо на сложность обнаружения страниц для замещения, что свидетельствует о слишком высоком уровне многозадачности.