Inputkø - Input queue

I informatikk er en inngangskø en samling prosesser i lagring som venter på å bli brakt inn i minnet for å kjøre et program. Inngangskøer brukes hovedsakelig i operativsystemplanlegging, som er en teknikk for å fordele ressurser mellom prosesser. Inngangskøer gjelder ikke bare operativsystemer (OS), men kan også brukes på planlegging i nettverksenheter. Formålet med planlegging er å sikre at ressursene blir fordelt rettferdig og effektivt; derfor forbedrer det ytelsen til systemet.

I hovedsak er en kø en samling som har data lagt i bakre stilling og fjernet fra frontposisjonen. Det er mange forskjellige typer køer, og måtene de opererer på kan være helt forskjellige.

Operativsystemer bruker First-Come, First-Served køer, Kortest mulig gjenværende tid, fast prioritert forhåndsplanlegging, round-robin scheduling og multilevel kø planlegging.

Nettverksenheter bruker First-In-First-Out-kø, vektet rettferdig kø, prioriteringskø og tilpasset kø.

Operativsystem

I operativsystemer blir prosesser lastet inn i minnet, og venter på at deres tur blir utført av den sentrale prosesseringsenheten (CPU). CPU-planlegging administrerer prosesstilstander og bestemmer når en prosess skal utføres ved å bruke inngangskøen.

Førstemann til mølla

Først til mølla, først-betjente prosesser tas ut fra køen i rekkefølge at de blir satt i køen. Med denne metoden behandles hver prosess likt. Hvis det er to prosesser med forskjellig prioritet og prosessen med lavere prioritering går inn i køen først, vil den bli utført først. Denne tilnærmingen er kanskje ikke ideell hvis forskjellige prosesser har forskjellige prioriteringer, spesielt hvis prosessene er lange.

Kortest gjenværende tid

Den korteste gjenværende tidsmetoden prøver å forutsi behandlingstiden for utviklingen og plasserer dem i køen fra den minste til største behandlingstiden. Denne metoden estimerer og predikerer basert på tidligere historiske poster. På sikt er ytelsen ikke stabil, men forbedrer bedre ventetid på prosessen enn First-Come, First-Served.

Forhåndsplanlegging med fast prioritet

Metode med fast prioritet planlegging, tilordner prosessene forskjellige prioriteringer basert på deres behandlingstid og ordner dem i køen i rekkefølge etter prioriteringene. CPU-serverprosesser fra høyere til lavere prioritet, og prosesser som har samme prioritet, blir servert som First-Come, First-Served. CPU vil midlertidig stoppe servering med lav prioritet når prosessen med høyere prioritet kommer i køen.

Round-robin planlegging

Round-robin planleggingsmetode vil gi en like lang tid for hver prosess og sykle gjennom dem. Denne metoden er sterkt basert på mye tid å gi til hver prosess. For kort tid vil fragmentere prosessene, og for lang tid vil øke ventetiden for hver prosess som skal utføres. Å velge riktig mye tid er grunnlaget for denne metoden.

Planlegging av multilevel kø

Mange køer brukes i planleggingsmetode for multilevel kø, og hver kø har sin egen planleggingsalgoritme. Planlegging av flere nivåskøer er mer kompleks sammenlignet med andre metoder, men det gir fleksibilitet for OS til å tjene forskjellige data i kompliserte situasjoner.

Nettverk

I nettverk er pakker det viktigste grunnlaget for planlegging. Det er mange forskjellige typer pakker som reiser rundt nettverkskjerne hver dag, og de behandles helt forskjellige. For eksempel har tale- og videopakker høyere prioritet enn normale pakker. For å administrere og distribuere pakken effektivt bruker nettverksenheter også inngangskøen for å bestemme hvilken pakke som skal overføres først.

Først inn, første ut-kø (FIFO)

I denne modusen tas pakker ut fra køen i den rekkefølgen de kommer fra køen. Hver pakke behandles med samme prioritet. Hvis en stor pakke A kommer foran en liten pakke B, må B fortsatt vente til A er fullstendig servert. Hvis et system behandler hver pakke den samme, kan brukerne oppleve forsinkelsen i overføringen, for eksempel: stemmepakker.

Vekt rettferdig kø (WFQ)

Vekt rettferdig kø bruker min-max-fair-share-algoritmen til å distribuere pakker. Min fair-share betyr at nettverks OS vil distribuere like minst ressurs for hver type pakke. Den maksimale rettvise andelen betyr at nettverksoperativsystemet vil gi mer ressurs for pakker som trenger å overføre en stor dato på det øyeblikket, men det vil ta ressursen tilbake etter overføring. "Vektet" betyr at planleggeren vil tilordne vekt for hver type pakke. Basert på vekten, vil det avgjøre hvordan du setter pakken i køen og serverer dem. Vanligvis blir hver pakke vektet basert på IP-presedensfelt fra IP-toppteksten til hver pakke.

Rettferdig tildeling = (ressurskapasitet - ressurs allerede tildelt) / antall pakker

Prioritetskø (PQ)

Prioritetskø er delt inn i 4 underkøer med forskjellige prioriteringer. Data i hver kø blir bare servert når køene med høyere prioritet er tomme. Hvis data kommer i den tomme køen med høyere prioritet mens nettverksoperativsystemet overfører data med lavere prioriteringskø, vil nettverks OS ha data om køen med lavere prioritet og behandle data i køen med høyere prioritet først. Nettverkssystemet bryr seg ikke hvor lenge køer med lavere prioritet må vente på sin tur, fordi det alltid fullfører hver kø fra høyeste til laveste prioritet først før du går over til neste kø. Innen hver kø videresendes pakker basert på First-In-First-Out-basis.

Tilpasset kø (CQ)

Tilpasset kø er delt inn i 17 forskjellige underkøer. Den første køen, kø 0, er forbeholdt nettverks OS for å overføre systempakker, de andre 16 køene er for brukerdefinerte pakker. Bruker kan definere forskjellige viktige pakker og tilordne dem i hver kø. Hver kø har begrenset størrelse, og den vil slippe alle kommende pakker hvis den når den grensen. Hver kø blir betjent basert på hvor mye pakker som serveres i hver kø. Hvis denne grensen er oppfylt, vil nettverkssystemet inneholde pakker med gjeldende kø og tjenestene den neste køen til den køen er tom, eller den når pakkegrensen. Hvis en kø er tom, vil nettverksoperativsystemet hoppe over den køen og betjene den neste køen.

referanser