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Nom original: cours_ordonnancement.pdf
Titre: Ordonnancement
Auteur: Jonathan Debure (auteur:Quentin Grossetti)

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Ordonnancement
Jonathan Debure (auteur:Quentin Grossetti)
jonathandebure@gmail.com

FIP 2018-2019

Jonathan Debure (auteur:Quentin Grossetti)

Ordonnancement

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Ordonnancement

Syst`eme Multiprocessus

Probl´
ematiques :
Plusieurs processus sont en cours : P1, P2, P3 et P4.
P1 se termine : quel processus ex´ecuter parmi les processus prˆets P2,
P3, P4 ?
P2 ach`eve son entr´ees-sortie et devient prˆet : P1 doit-il poursuivre son
ex´ecution ou laisser sa place `a P2 (pr´eemption) ?

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Syst`eme Multiprocessus

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Syst`eme Multiprocessus

Election : allocation du processeur
Pr´eemption : r´equisition du processeur
Ordonnancement non pr´eemptif : un processus ´elu le demeure sauf s’il
se bloque de lui-mˆeme
Ordonnancement pr´eemptif : un processus ´elu peut perdre le
processeur - s’il se bloque de lui-mˆeme (´etat bloqu´e) - si le processeur
est r´equisitionn´e pour un autre processus (´etat prˆet)

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Syst`eme Multiprocessus

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Syst`eme Multiprocessus

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Syst`eme Multiprocessus

Temps de r´eponse = date de fin d’ex´ecution – date de soumission
Temps d’attente = date de d´ebut d’ex´ecution – date de soumission

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Politiques d’ordonnancement

Premier arriv´e, premier servi
(FIFO sans r´equisition)
Par priorit´es constantes
Par tourniquet (round robin)

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Politiques d’ordonnancement

Premier arriv´e, premier servi
(FIFO sans r´equisition)
Par priorit´es constantes
Par tourniquet (round robin)

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Ordonnancement

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Politiques d’ordonnancement

Premier arriv´e, premier servi
(FIFO sans r´equisition)
Par priorit´es constantes
Par tourniquet (round robin)

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Ordonnancement

FIP 2018-2019

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Ordonnancement

Politiques d’ordonnancement

Premier arriv´e, premier servi
(FIFO sans r´equisition)
Par priorit´es constantes
Par tourniquet (round robin)

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Politiques d’ordonnancement

Premier arriv´e, premier servi
(FIFO sans r´equisition)
Par priorit´es constantes
Par tourniquet (round robin)

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Politiques d’ordonnancement

Non Pr´eemptif
Pr´eemptif

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Politiques d’ordonnancement

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Politiques d’ordonnancement

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Politiques d’ordonnancement

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Politiques d’ordonnancement

Chaque politique `a ses avantages et d´efauts
FIFO : P´enalise les processus de court temps d’ex´ecution
Priorit´e : Risque de famine des processus de faible priorit´e
Tourniquet : Bien fixer la valeur de quantum par rapport au coˆ
ut de
restauration des PCB

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Politiques d’ordonnancement

ILLUSTRATION SOUS LINUX

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Illustration sous Linux

Un processus Unix/Linux est identifi´e par un num´ero unique, le PID.

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Illustration sous Linux

Tout processus Linux peut cr´eer un autre processus Linux
Arborescence de processus avec un rapport p`ere - fils entre processus
cr´eateur et processus cr´ee

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Illustration sous Linux
Tout le syst`eme Linux repose sur ce concept arborescent

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Illustration sous Linux

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Illustration sous Linux

TASK INTERRUPTIBLE et TASK UNINTERRUPTIBLE : le
processus est dans l’´etat bloqu´e.
TASK ZOMBIE : le processus a termin´e son ex´ecution mais son bloc
de contrˆole existe toujours car son p`ere n’a pas pris en compte sa
terminaison.
TASK STOPPED : le processus a ´et´e suspendu par l’utilisateur suite
`a la r´eception d’un signal tel que SIGSTOP, SIGTSTP, SIGTTIN ou
SIGTTOU

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Illustration sous Linux

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Illustration sous Linux

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Ordonnancement

Illustration sous Linux

Le syst`eme Linux est un gestionnaire de processus.
Il offre des services aux processus
Il ne comporte pas `a proprement parler de processus qui ex´ecutent
son code. Ce sont les processus utilisateurs qui en passant en mode
noyau ex´ecutent le code du syst`eme
L’ordonnancement est lanc´e `a chaque fois qu’un processus utilisateur
s’apprˆete `a repasser en mode utilisateur depuis le mode noyau et la
variable noyau need resched = true.

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Illustration sous Linux

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Illustration sous Linux

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Ordonnancement

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Illustration sous Linux

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Ordonnancement

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Ordonnancement

Illustration sous Linux

Objectifs des ordonnanceurs
Syst`emes interactifs
Temps de r´eponse : r´epondre rapidement aux requˆetes.
R´epondre aux attentes des utilisateurs

Syst`emes temps r´eel
respecter les d´elais
pr´evisibilit´e : ´eviter la d´egradation de la qualit´e dans les syst`emes
multim´edias

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Ordonnancement

Illustration sous Linux

Lister les processus : ps
S : ´etat du processus ( S Stopped, R Running)
UID : User Id, nom de l’utilisateur
PID : Process Id, identifiant du processus
PPID : Parent Process ID, identifiant du processus p`ere
PRI : priorit´e du processus
TTY : terminal auquel est rattach´e le processus
TIME : dur´ee de traitement du processus
CMD : commande execut´ee

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Ordonnancement

Illustration sous Linux

$> nice –gentillesse commande longue
$> nice -5 cc monprogramme.c
Baisse la priorit´e du processus commande longue
Gentillesse de -20 `a 19 (par d´efaut 10)
Seul root ou un processus privil´egi´e peut augmenter sa priorit´e

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Illustration sous Linux

Et avec plusieurs processeurs ?

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Ordonnancement

Illustration sous Linux
Chaque processeur dispose de sa run queue()
Un m´ecanisme d’´equilibrage de charge permet de r´epartir la charge entre
les processeurs (load balance())
Quand une run queue() est vide
P´eriodiquement, pour lisser les diff´erences entre files
Il est possible d’assigner des processus `a des processeurs donn´es et
d’empˆecher la migration.

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