Что значит приоритет реального времени

Что значит приоритет реального времени

Введение

По определению, Windows является многозадачной операционной системой. То есть одновременно в ней могут выполняться несколько задач. Однако задача задаче рознь. И различие это заключается в приоритете. То есть, при выполнении какой-либо программы Windows распределяет ресурсы определенным образом, в зависимости от того, какой приоритет у какого процесса (программы). Программы в дальнейшем я буду называть процессами, так проще. Каждая запущенная программа в Windows представляет собой процесс. Приоритеты бывают разные — большие, маленькие, но об этом потом. Чем это может нам помочь? А вот чем. Многие сетуют на медленность выполнения программ на Vb. В свое время я на это наткнулся на самом наглядном примере. Представьте себе программу, которая должна через определенный интервал времени выполнять какое-либо действие — ну, например, что-то выводить пользователю. Просто — скажете Вы. Берем таймер и вперед. А если помимо этого периодически программа должна что-то еще считать, и не один раз, а таймеров много? Будет тормозить. Причем не Windows, а только программа. Несправедливо? Да. Это значит, что Windows отделяет мало ресурсов Вашей программе, которых ей явно недостаточно. Значит попросить у Windows больше, только как?

Вот так

Значит надо менять приоритет. Самое время о них поговорить. В Windows’98 приоритетов меньше, чем в Windows Me или 2000, но они таки есть J. Вот они.

Приоритет реального времени (real time) — программа выполняется так, как будто она одна и есть цель жизни Windows. Все ресурсы отдаются ей.

Высокий приоритет (high) — программа выполняется так, чтобы оставить чуть-чуть остальным приложениям.

Нормальный (normal) — выполнение идет обычным путем.

Низкий (idle) — если выполнение и идет, то только когда Windows делать нечего.

Ну так вот, запущенная программа сначала получает приоритет Normal, и выполняется своим чередом. При этом приоритете, что бы программа ни делала, она не сможет съесть ресурсов столько, чтобы повис Windows. В теории. Но нам так не подходит. Нам надо приоритет high или, если все очень напряжно, real time. Но real time — вещь опасная. Может запросто затормозиться даже мышка. А об остальных программах я и говорить на хочу. Просто копец и все тут. Итак, как же все таки приоритет поменять.

Снова API

Да, за установку приоритета отвечает функция SetPriorityClass. То есть, вызвав ее, и передав все, что ей надо, мы получим нужный приоритет.

  • hProcess — это Handle процесса. О нем ниже.
  • dwPriorityClass — приоритет. Он то нам и нужен.

Константы приоритетов:

Все просто — берем константу и вперед, но нам надо получить Handle процесса. То есть, процесс и окно для Windows вещи хоть и почти синонимичные, но не всегда. Handle окна — одна вещь, Handle процесса — совсем другая. То есть, у процесса может быть много окон, но у окна только один процесс владелец. Значит, нам надо научиться находить Handle именно процесса. В этом нам поможет функция OpenProcess, которая после передачи ей параметров, скажет, что за Handle у процесса.

dwDesiredAccess — что мы хотим узнать (Handle у процесса бывают разные, для завершения процесса — одни, для получения информации — другой). Мы будем использовать константу PROCESS_QUERY_INFORMATION, то есть опрашивать процесс.

bInheritHandle — переменная Boolean. Если ее передать True, то полученный Handle может в будущем быть использован другим процессом. Но нам это не надо. Передаем туда False.

DwProcessId — так, а это очередная вещь — идентификатор (id) процесса. Нам надо и его получить. Как? Просто! Функция GetCurrentProcessId, вызываемая без параметров (слава Богу) просто возвращает id текущего процесса.

Все. Можно вздохнуть и все сделать красиво.

Но сразу предупрежу — приоритет лучше всего менять не постоянно, а на время. То есть, перед критическим участком кода ставим приоритет High или RealTime, а потом снова Normal. Еще раз повторюсь, что использование RealTime приоритета — вещь опасная. Ну вот и все, заставьте Windows поделиться пирогом ресурсов!

В ОС Windows реализовано вытесняющее приоритетное планирование, когда каждому потоку присваивается определенное числовое значение – приоритет, в соответствии с которым ему выделяется процессор. Потоки с одинаковыми приоритетами планируются согласно алгоритму Round Robin (карусель). Важным достоинством системы является возможность вытеснения потоков, работающих в режиме ядра – код исполнительной системы полностью реентерабелен. Не вытесняются лишь потоки, удерживающие спин-блокировку Поэтому спин-блокировки используются с большой осторожностью и устанавливаются на минимальное время

Читайте также:  Создать свою игру на русском языке

В системе предусмотрено 32 уровня приоритетов. Шестнадцать значений приоритетов (16-31) соответствуют группе приоритетов реального времени, пятнадцать значений (1-15) предназначены для обычных потоков, и значение 0 зарезервировано для системного потока обнуления страниц

Чтобы избавить пользователя от необходимости запоминать числовые значения приоритетов и иметь возможность модифицировать планировщик, разработчики ввели в систему слой абстрагирования приоритетов. Например, класс приоритета для всех потоков конкретного процесса можно задать с помощью набора констант-параметров функции SetPriorityClass, которые могут иметь следующие значения:

• реального времени (REALTIME_PRIORITY_CLASS),

• выше нормы (ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS),

• ниже нормы (BELOW_NORMAL_PRIORITY_CLASS)

• и неработающий (IDLE_PRIORITY_CLASS).

Приоритет реального времени (real time) — программа выполняется так, как будто она одна и есть цель жизни Windows. Все ресурсы отдаются ей.

Смешанные алгоритмы планирования. Алгоритмы планирования в ОС реального времени. Планирование на основе предельных начальных или конечных сроков решения задач

Смешанные алгоритмы планирования

Во многих операционных системах алгоритмы планирования построены с ис­пользованием как концепции квантования, так и приоритетов Например в основе планирования лежит квантование, но величина кванта и/или порядок выбора потока из очереди готовых определяется приоритетами потоков. Именно так реализовано планирование в системе Windows NT, в которой квантование сочетается с динамическими абсолютными приоритетами. На выполнение выби­рается готовый поток с наивысшим приоритетом. Ему выделяется квант време­ни. Если во время выполнения в очереди готовых появляется поток с более вы­соким приоритетом, то он вытесняет выполняемый поток. Вытесненный поток возвращается в очередь готовых, причем он становится впереди всех остальных потоков имеющих такой же приоритет.

Планирование в системах реального времени

В системах реального времени, в которых главным критерием эффективности является обеспечение временных характеристик вычислительного процесса, планирование имеет особое значение. Любая система реального времени должна реагировать на сигналы управляемого объекта в течение заданных временных ограничений. Необходимость тщательного планирования работ облегчается тем, что в системах реального времени весь набор выполняемых задач известен зара­нее. Кроме того, часто в системе имеется информация о временах выполнения задач, моментах активизации, предельных допустимых сроках ожидания ответа и т. д. Эти данные могут быть использованы планировщиком для создания ста­тического расписания или для построения адекватного алгоритма динамическо­го планирования.

22.Частотно-монотонное планирование в ОС. Законы Лью – Лейланда.

Алгоритмы планирования в ОС класса Windows (на примере Windows XP). Учет квантов и управление их величиной. Динамическое повышение приоритета.

Учет квантов времени

Величина кванта для каждого процесса хранится в блоке процесса ядра. Это значение используется, когда потоку предоставляется новый квант. Когда поток выполняется, его квант уменьшается по истечении каждого интервала таймера, и в конечном счете срабатывает алгоритм обработки завершения кванта. Если имеется другой поток с тем же приоритетом, ожидающий выполнения, происходит переключение контекста на следующий поток в очереди готовых потоков. Заметьте: когда системный таймер прерывает DPC или процедуру обработки другого прерывания, квант выполнявшегося потока все равно уменьшается, даже если этот поток не успел отработать полный интервал таймера. Если бы это было не так и если бы аппаратное прерывание или DPC появилось непосредственно перед прерыванием таймера, квант потока мог бы вообще никогда не уменьшиться.

Внутренне величина кванта хранится как число тактов таймера, умноженное на 3. To есть в Windows 2000 и Windows XP потоки по умолчанию получают квант величиной 6 (2 * 3), в Windows Server – 36 (12 * 3). Всякий раз, когда возникает прерывание таймера, процедура его обработки вычитает из кванта потока постоянную величину (3).

Почему квант внутренне хранится как величина, кратная трем квантовым единицам за один такт системного таймера? Это сделано для того, чтобы можно было уменьшать значение кванта по завершении ожидания. Когда поток с текущим приоритетом ниже 16 и базовым приоритетом ниже 14 запускает функцию ожидания (WaitForSingleObjectили WaitForMultipleObjects)и его запрос на доступ удовлетворяется немедленно (например, он не переходит в состояние ожидания), его квант уменьшается на одну единицу. Благодаря этому кванты ожидающих потоков в конечном счете заканчиваются.

Читайте также:  Плохой сигнал интернета причины

Если запрос на доступ не удовлетворяется немедленно, кванты потоков с приоритетом ниже 16 тоже уменьшаются на одну единицу (кроме случая, когда поток пробуждается для выполнения APC ядра). Ho перед такой операцией квант потока с приоритетом 14 или выше сбрасывается. Это делается и для потоков с приоритетом менее 14, если они не выполняются при специально повышенном приоритете (как, например, в случае фоновых процессов или при недостаточном выделении процессорного времени) и если их приоритет повышен в результате выхода из состояния ожидания (unwait operation). (Динамическое повышение приоритета поясняется в следующем разделе.)

Управление величиной кванта

Вы можете изменить квант для потоков всех процессов, но выбор ограничен всего двумя значениями: короткий квант (2 такта таймера, используется по умолчанию для клиентских компьютеров) или длинный (12 тактов таймера, используется по умолчанию для серверных систем).

Динамическое увеличение кванта

До Windows NT 4.0, когда на рабочей станции или в клиентской системе какое-то окно становилось активным, приоритет всех потоков активного процесса (которому принадлежит поток, владеющий окном в фокусе ввода) динамически повышался на 2. Повышенный приоритет действовал до тех пор, пока любому потоку процесса принадлежало активное окно. Проблема с этим подходом была в том, что, если вы запустили длительный процесс, интенсивно использующий процессор (например, начали пересчет электронной таблицы), и переключились на другой процесс, требующий больших вычислительных ресурсов (скажем, на одну из программ CAD, графический редактор или какую-нибудь игру), то первый процесс, ставший теперь фоновым, получит лишь очень малую часть процессорного времени (или вообще не получит его). A все дело в том, что приоритет потоков активного процесса повышается на 2 (здесь предполагается, что базовый приоритет потоков обоих процессов был одинаковым).
Это поведение по умолчанию изменилось с появлением Windows NT 4.0 Workstation – кванты потоков активного процесса стали увеличиваться в 3 раза. Таким образом, по умолчанию на рабочих станциях их квант достигал 6 тактов таймера, а у потоков остальных процессов – 2 тактов. Благодаря этому, когда процесс, интенсивно использующий процессорные ресурсы, оказывается фоновым, новый активный процесс получает пропорционально большее процессорное время (и вновь предполагается, что приоритеты потоков одинаковы как в активном, так и в фоновом процессе).

Доброго времени!

Первый и самый главный вопрос, с которого следовало бы начать данную статью: зачем вообще менять приоритет и стоит ли это делать. 👀

Представьте, вот вы запускаете тяжелую игру (или редактор видео, или еще что-то. ) далеко на не самом мощном компьютере. Причем, помимо вашей игры в Windows (обычно) запущено достаточно большое количество процессов, приложений. И в определенное время они могут "забирать" часть ресурсов себе — в результате игра время от времени притормаживает.

Смена приоритета процесса же позволяет указать Windows, что запущенная игра — это первоочередная задача, которой нужно выделить все основные ресурсы (а все остальное может подождать. ) . Благодаря заданию приоритетов для самых "главных" для вас программ — можно снизить количество притормаживаний и лагов, ускорить их работу.

Т.е. тема достаточно интересна, и может быть очень полезна как для любителей игр, так и для работы с видео, фото и пр. ресурсоемкими задачами.

Теперь ближе к сути.

Работа с приоритетами.

У каждой запускаемой программы или процесса в Windows есть приоритет. Обычно, ОС Windows "сама знает" кому и что выделять, и делает это автоматически (без участия пользователя). Вообще разнообразие приоритетов не такое уж и большое:

  1. Idle (низкий) — программы, выполнение которых может и подождать (при выставлении данного приоритета некоторый софт может тормозить) ;
  2. Below Normal (ниже среднего);
  3. Normal (средний) — большинство программ запускаются со средним приоритетом;
  4. Above Normal (выше среднего);
  5. High (высокий);
  6. Real Time (реального времени) — самый высокий приоритет. При его выставлении — в первую очередь будет выполняться именно эта программа.

Отмечу, что с приоритетами High и Real Time нужно быть крайне осторожными: в некоторых случаях при выставлении оных — компьютер может зависнуть или Windows завершит работу с ошибкой.

Еще один совет : нет необходимости выставлять приоритет каждой запускаемой программе (с этим Windows хорошо справляется в авто-режиме). Как правило, есть смысл указать приоритет для 2÷5 часто-используемых приложений, которые для вас наиболее важны.

Читайте также:  При подключении к принтеру требует пароль

Изменение приоритета

И так, чтобы поменять приоритет работающей программы (процесса) в Windows — необходимо воспользоваться диспетчером задач . Для того, чтобы его вызвать — нажмите сочетание кнопок Ctrl+Shift+Esc (либо Ctrl+Alt+Del).

Для вызова диспетчера задач — нажмите Ctrl+Shift+Esc

Далее откройте вкладку "Подробности" (это для Windows 10, для Windows 7 — "Процессы") и найдите в списке нужный процесс ( прим. : название программы совпадает с названием процесса) .

После, на нужном процессе кликните правой кнопкой мышки: в появившемся меню перейдите во вкладку "Задать приоритет" и укажите нужный вам.

Задание приоритета для запущенного процесса

Собственно, на этом всё! Теперь запущенная программа будет работать с новым приоритетом. При выставлении приоритета реального времени — возможно, компьютер начнет тормозить.

Сохранение приоритета с помощью настроек реестра

После перезагрузки компьютера (или при перезапуске программы) — установленный вами приоритет сбрасывается (т.е. Windows снова задает его автоматически). И это не очень удобно.

Но с помощью настроек реестра можно "сохранить" указанный вами приоритет (т.е. Windows будет "знать", что эту программу нужно запустить с таким-то приоритетом).

Как это сделать:

    сначала необходимо открыть редактор реестра (нажмите Win+R , и введите команду regedit , нажмите OK). У кого не открылся редактор, привожу в помощь одну свою старую заметку: https://ocomp.info/sposoby-otkryit-redaktor-reestra.html

regedit — открыть редактор реестра

далее необходимо открыть следующую ветку реестра (можно просто ее скопировать и вставить в редактор): HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftWindows NTCurrentVersionImage File Execution Options

Какую ветку в реестре нужно открыть

затем нужно узнать точное название исполняемого файла программы (игры). Для этого просто щелкните правой кнопкой мышки по ее ярлыку и перейдите в свойства . После, в разделе "Ярлык" — в строке "Объект" скопируйте название исполняемого файла;

Узнаем название исполняемого файла игры / Кликабельно

теперь в открытой ветке реестра создайте раздел (папку) с именем исполняемого файла программы (которое мы узнали в предыдущем шаге) . В моем случае — это "civilization4.exe" (без кавычек и с маленькими буквами!) ;

Создание раздела / Реестр

далее в ветке с названием игры (программы) создайте еще один раздел (папку) и назовите ее "PerfOptions" , см. пример ниже;

последний штрих: в разделе "PerfOptions" создайте параметр DWORD (32), присвойте ему имя " CpuPriorityClass " и задайте значение исходя из требований, в моем случае это "3" ( прим.: 1 — низкий приоритет; 5 — ниже среднего; 8 — средний; 6 — выше среднего; 3 — высокий) .

Создать параметр DWORD32

в конечном итоге получится так, как показано на скрине ниже.

Что получилось в итоге!

  • теперь при запуске игры Civilization — Windows будет автоматически выставлять ей высокий приоритет.
  • Для Windows 7 есть спец. программа Prio, позволяющая задавать (и сохранять) приоритеты для практически любых программ и процессов. Правда, в Windows 10 она не работает (поэтому выше я и привел универсальный рабочий способ для всех современных ОС Windows).

    Запуск приложения с нужным приоритетом (через командную строку)

    Есть еще один вариант задания приоритета приложению — речь идет о командной строке (разумеется, если создать "BAT" файл — то запуская его, можно всегда иметь программу с нужным приоритетом) .

    Как это сделать:

      создать на рабочем столе (например) обычный текстовый файл;

    Создать текстовый документ

  • далее добавить в него "определенную строку": cmd.exe /c start /high /D "C:gamesSid Meier’s Civilization 4 CompleteBeyond the Sword" Civ4BeyondSword.exe
  • обратите внимание, в этой строке вам нужно изменить путь до установленной игры (программы) на диске ("C:gamesSid Meier’s Civilization 4 CompleteBeyond the Sword") и название ее исполняемого файла (Civ4BeyondSword.exe) на свои данные;
  • Вставка строки в блокнот и сохранение

    после чего сохраните текстовый файл, закройте его и переименуйте расширение: с "TXT" на "BAT" (или "CMD"). Если у вас не отображается расширение файла, ознакомьтесь вот с этой заметкой: https://ocomp.info/kak-uvidet-skryityie-faylyi-i-papki.html

    Изменяем расширение блокнота с TXT на CMD

  • теперь можно кликать на получившийся файл и игра будет запускаться с нужным вам приоритетом. Удобно?!
  • Дополнения по теме будут весьма кстати.

    Ссылка на основную публикацию
    Хрипит динамик на телефоне при прослушивании
    Одной из самых распространенных поломок мобильных аппаратов является выход из строя динамика. Любой пользователь мобильных телефонов знает, что сейчас производители...
    Установить программу для сканирования документов бесплатно
    Загрузите бесплатно пробную полнофункциональную версию программы для сканирования Scanitto Pro. Данная версия работает без каких-либо ограничений в течение 30 дней....
    Установить протокол mtp media transfer protocol
    Описание Компания Microsoft содержит под своим крылом множество драйверов, среди этой коллекции находится и Media Transfer Protocol, тот самый драйвер,...
    Хэнкок из какой вселенной комиксов
    Хэнкок Общая информацияЖанр Научная фантастика Драма Комедия Страна производстваСШАКиностудия Columbia Pictures РежиссёрПитер БергАвтор сценария Винс Джиллиган Винсент Нго Когда вышел2008...
    Adblock detector