مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية- سلسلة العلوم الهندسية (Mar 2023)
تخفيض زمن الانتظار وزمن التنفيذ في خوارزمية الجدولة الدائرية (Round Robin)
Abstract
يُعدّ نظام التشغيل وسيطاً بين المستخدم وعتاديات الحاسوب. فهو يزوّد واجهة تخفي عن المستخدم تعقيدات التعامل مع العتاديات, ويحصّص الموارد المتمثّلة بالمعالج والذاكرة الرئيسية إلى الإجرائيات بطريقة تحسّن من أداء النظام. لتنفيذ أي برنامج, يجب نقله إلى الذاكرة الرئيسية ليصبح إجرائية جاهزة للتنفيذ على المعالج. في نظام التشغيل متعدّد المهام (Multitasking), يُسمح بتنفيذ عدّة إجرائيات بشكل متزامن. تخزّن الإجرائيات الجاهزة للتنفيذ ضمن رتل خاصّ يسمّى رتل الجاهزيّة, إذ يقوم المجدول باختيار الإجرائية التالية للتنفيذ. يستند المجدول في اختياره على خوارزميات الجدولة. تهدف هذه الخوارزميات إلى ترتيب تنفيذ الإجرائيات بطريقة أمثلية, إذ توجد عدّة معايير لتحقيق الأمثليّة في أداء خوارزميات الجدولة, وهي: تحسين استخدام المعالج (CPU Utilization), وتقليل زمن الانتظار, وتقليل زمن التنفيذ, بالإضافة إلى تقليل عدد مرّات تبديل السياق (context switch). يزوّد هذا البحث تحسيناً على أداء خوارزمية الجدولة الدائرية التي تعدّ من أهمّ خوارزميات الجدولة. إذ يخفّض زمن الانتظار وزمن التنفيذ من خلال تخصيص شريحة زمنية (quantum time) ديناميكيّة بدلاً من استخدام شريحة ثابتة لكلّ إجرائية طيلة عمل النظام. تُحسب الشريحة الزمنيّة المخصّصة لكلّ إجرائيّة بإيجاد قيمة الوسيط (median) لقيم الرشقات الزمنيةّ (Burst Time) لجميع الإجرائيات الموجودة ضمن رتل الجاهزيّة. تُقارَن الخوارزمية المقترحة مع مجموعة خوارزميات جدولة أخرى من حيث زمن التنفيذ وزمن الانتظار وعدد مرات تبديل السياق. إذ تُظهر النتائج تفوّق الخوارزمية المقترحة على خوارزميات الجدولة الدائرية الأخرى.
