مُجدول المهام

مُجدوِل المهام هو تطبيق حاسوبي يُستخدم للتحكم في تنفيذ البرامج في الخلفية دون تدخل المستخدم . [ ^{1 ] يُطلق} على هذا عادةً اسم جدولة الدفعات ، حيث يُطلق على تنفيذ المهام غير التفاعلية غالبًا اسم معالجة الدفعات ، على الرغم من وجود تمييز ومقارنة بين المهام التقليدية والدفعات؛ راجع تلك الصفحة لمزيد من التفاصيل. تشمل المرادفات الأخرى نظام الدفعات ، ونظام إدارة الموارد الموزعة ( DRMS )، ومدير الموارد الموزعة ( DRM )، ويُستخدم اليوم بشكل شائع اسم أتمتة أعباء العمل ( WLA ). يُعرف هيكل بيانات المهام المراد تشغيلها باسم قائمة انتظار المهام .

توفر برامج جدولة المهام الحديثة عادةً واجهة مستخدم رسومية ونقطة تحكم مركزية لتحديد ومراقبة عمليات التنفيذ في الخلفية ضمن شبكة حاسوبية موزعة. ويتزايد الطلب على برامج جدولة المهام لتنسيق دمج أنشطة الأعمال في الوقت الفعلي مع عمليات تكنولوجيا المعلومات التقليدية في الخلفية عبر منصات أنظمة تشغيل وبيئات تطبيقات أعمال مختلفة .

لا ينبغي الخلط بين جدولة الوظائف وجدولة العمليات ، والتي تتمثل في تخصيص العمليات الجارية حاليًا لوحدات المعالجة المركزية بواسطة نظام التشغيل .

تشمل الميزات الأساسية المتوقعة من برامج جدولة المهام ما يلي:

• واجهات تساعد في تحديد سير العمل و/أو تبعيات الوظائف
• تقديم عمليات التنفيذ تلقائيًا
• واجهات لمراقبة عمليات التنفيذ
• تحديد الأولويات و/أو قوائم الانتظار للتحكم في ترتيب تنفيذ المهام غير ذات الصلة

إذا كان البرنامج من مجال مختلف تمامًا يتضمن كل أو بعض هذه الميزات، فيمكن اعتبار هذا البرنامج ذا قدرات جدولة للوظائف.

توفر معظم أنظمة التشغيل ، مثل يونكس وويندوز ، إمكانيات أساسية لجدولة المهام، لا سيما عبر أدوات مثل at وbatch و cron وجدول مهام ويندوز . كما توفر خدمات استضافة المواقع الإلكترونية إمكانيات جدولة المهام من خلال لوحة تحكم أو حل webcron . وتتضمن العديد من البرامج ، مثل أنظمة إدارة قواعد البيانات ( DBMS ) وبرامج النسخ الاحتياطي وأنظمة تخطيط موارد المؤسسات ( ERP ) وبرامج إدارة عمليات الأعمال ( BPM )، إمكانيات جدولة مهام ذات صلة. عادةً، لا توفر جدولة المهام التي يوفرها نظام التشغيل أو البرنامج المحدد إمكانية الجدولة خارج نطاق نظام التشغيل أو خارج نطاق البرنامج نفسه. ويمكن للمؤسسات التي تحتاج إلى أتمتة أعباء عمل تقنية معلومات غير ذات صلة الاستفادة من ميزات متقدمة أخرى يوفرها مُجدول المهام، مثل:

• جدولة في الوقت الفعلي بناءً على أحداث خارجية غير متوقعة
• إعادة التشغيل والاستعادة التلقائية في حالة حدوث أعطال
• تنبيه وإخطار موظفي العمليات
• إعداد تقارير الحوادث
• سجلات التدقيق لأغراض الامتثال التنظيمي

يمكن كتابة هذه القدرات المتقدمة بواسطة مطورين داخليين، ولكن في أغلب الأحيان يتم توفيرها من قبل موردين متخصصين في برامج إدارة الأنظمة .

هناك العديد من المفاهيم الأساسية في كل تطبيق تقريبًا لجدولة المهام والتي يتم التعرف عليها على نطاق واسع مع اختلافات طفيفة: المهام، والتبعيات، وتدفقات المهام، والمستخدمين.

بالإضافة إلى أدوات جدولة نظام التشغيل الأساسية، هناك بنيتان رئيسيتان موجودتان لبرامج جدولة المهام.

• بنية النظام الرئيسي/الوكيل - البنية التاريخية لبرامج جدولة المهام. يتم تثبيت برنامج جدولة المهام على جهاز واحد (الرئيسي)، بينما على أجهزة الإنتاج يتم تثبيت مكون صغير جدًا (الوكيل) ينتظر الأوامر من النظام الرئيسي، وينفذها، ثم يعيد رمز الخروج إلى النظام الرئيسي.
• البنية التعاونية - نموذج لا مركزي حيث يمكن لكل جهاز المساعدة في جدولة المهام، كما يمكنه تفريغ المهام المجدولة محليًا إلى أجهزة أخرى متعاونة. يتيح ذلك موازنة ديناميكية لأعباء العمل لتحقيق أقصى استفادة من موارد الأجهزة وضمان توافر عالٍ لضمان تقديم الخدمة.

تتمتع جدولة المهام بتاريخ طويل ^{[ 2 ]} . وقد كانت برامج جدولة المهام أحد المكونات الرئيسية للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات منذ أنظمة الحواسيب المركزية الأولى. في البداية، كانت تتم معالجة أكوام من البطاقات المثقبة واحدة تلو الأخرى، ومن هنا جاء مصطلح " المعالجة الدفعية " ^{[ 3 ]} .

من وجهة نظر تاريخية، يمكننا تمييز حقبتين رئيسيتين فيما يتعلق بجدولة المهام:

1. عصر الحواسيب المركزية
   • لغة التحكم في الوظائف (JCL) على أجهزة IBM الرئيسية . في البداية، اعتمدت هذه الحقبة على وظائف JCL للتعامل مع التبعيات، وتتميز بتطوير حلول جدولة متطورة (مثل نظام إدخال الوظائف الفرعي 2/3 ) تشكل جزءًا من مجموعة أدوات إدارة الأنظمة والأتمتة على الحاسوب المركزي.
2. عصر الأنظمة المفتوحة
   • تتوفر أدوات جدولة حديثة على مجموعة متنوعة من البنى وأنظمة التشغيل. ومع اقتصار أدوات الجدولة القياسية على أوامر مثل at و batch ، ازدادت الحاجة إلى أدوات جدولة مهام قياسية للحواسيب المركزية مع تزايد اعتماد بيئات الحوسبة الموزعة.

أما فيما يتعلق بنوع الجدولة، فهناك أيضاً حقب متميزة:

1. المعالجة الدفعية - هي التنفيذ التقليدي للمهام في الخلفية بناءً على التاريخ والوقت، وذلك خلال فترة زمنية محددة تتوفر فيها الموارد للمعالجة الدفعية ( نافذة المعالجة الدفعية ). في الواقع، هي منهج الحواسيب المركزية الأصلي الذي تم نقله إلى بيئة الأنظمة المفتوحة.
2. أتمتة العمليات القائمة على الأحداث - حيث لا يمكن تشغيل العمليات الخلفية ببساطة في وقت محدد، إما لأن طبيعة العمل تتطلب أن يعتمد عبء العمل على حدوث أحداث خارجية (مثل وصول طلب من عميل أو تحديث المخزون من فرع المتجر)، أو لأنه لا توجد نافذة دفعات / غير كافية.
3. جدولة الوظائف الموجهة نحو الخدمة - شهدت التطورات الأخيرة في بنية الخدمات الموجهة (SOA) تحولًا نحو نشر جدولة الوظائف كخدمة بنية تحتية لتكنولوجيا المعلومات قابلة لإعادة الاستخدام والتي يمكن أن تلعب دورًا في دمج أحمال العمل الحالية لتطبيقات الأعمال مع تطبيقات الوقت الحقيقي الجديدة القائمة على خدمات الويب .

تُستخدم مخططات متنوعة لتحديد المهمة التي سيتم تشغيلها. ومن بين المعايير التي قد تُؤخذ في الاعتبار ما يلي:

• أولوية الوظيفة
• توافر موارد الحاسوب
• مفتاح الترخيص إذا كانت الوظيفة تستخدم برنامجًا مرخصًا
• الوقت المخصص للتنفيذ للمستخدم
• عدد الوظائف المتزامنة المسموح بها للمستخدم
• الوقت المقدر للتنفيذ
• الوقت المنقضي للتنفيذ
• توافر الأجهزة الطرفية
• وقوع أحداث محددة
• الاعتماد على الوظيفة
• تبعية الملف
• الاعتماد على موجه المشغل