Krátkodobý vs dlouhodobý plánovač: Rozdíl a srovnání

Krátkodobý plánovač, také známý jako plánovač CPU, vybírá z procesů, které jsou připraveny ke spuštění, a přiděluje jim čas CPU, čímž řídí provádění procesů v bezprostřední budoucnosti. Naproti tomu dlouhodobý plánovač neboli plánovač přijetí určuje, které procesy budou zařazeny do fronty připravenosti ze skupiny všech procesů, čímž vyrovnává zatížení systému a zajišťuje efektivní využití zdrojů v dlouhodobém horizontu.

Key Takeaways

1. Krátkodobý plánovač nebo plánovač CPU přiděluje systémové prostředky procesům připraveným ke spuštění. Naproti tomu dlouhodobý plánovač, známý také jako plánovač úloh, určuje, které procesy by měly být do systému přijaty.
2. Krátkodobý plánovač se zaměřuje na maximalizaci využití CPU a minimalizaci čekací doby na procesy. Naproti tomu dlouhodobý plánovač se zaměřuje na zajištění toho, aby byl systém ovladatelný pouze několika procesy současně.
3. Krátkodobé a dlouhodobé plánovače jsou důležité pro správu systémových zdrojů a zajištění efektivního výkonu.

Krátkodobý vs dlouhodobý plánovač

Krátkodobý plánovač vybere proces z připravené fronty, který je třeba provést. Proces je poslal pomocí krátkodobého plánovače do CPU. Plánovač CPU je jiný název krátkodobého plánovače. Dlouhodobý plánovač umístí proces do připravené fronty. Plánovač úloh je jiný název dlouhodobého plánovače.

Plány pracují v tandemu, aby usnadnily plánování procesů. Krátkodobé a dlouhodobé plánovače jsou systémový software, který efektivně zpracovává plánování procesů.

---

 

Srovnávací tabulka

vlastnost	Krátkodobý plánovač (CPU Scheduler)	Long Term Scheduler (Job Scheduler)
funkce	Vybere další proces z připravená fronta k přidělení CPU	Vybírá úlohy z pracovní fond a přijme je do systému a zařadí je do připravené fronty
Použitá fronta	Připravená fronta (procesy v paměti, připraveno ke spuštění)	Nabídka pracovních míst (všechny odeslané úlohy)
Soustředit	Využití procesoru (maximalizujte využití procesoru jeho zaneprázdněním)	Úroveň multiprogramování (kontrola počtu procesů v systému)
Kritéria pro výběr	Priorita, Round Robin, Shortest Job First (SJF) atd.	Různé faktory, jako je priorita, požadavky na paměť, dostupnost zdrojů
Provedení Speed	Velmi rychlá (musí se to stávat často)	Pomaleji (nemusí se to stávat tak často)
Dopad na uživatelskou zkušenost	Určuje reakce systému (jak rychle procesy získávají CPU čas)	Ovlivňuje propustnost (počet úloh dokončených v průběhu času)
Příklad	Kdo dřív přijde, je dřív na řadě (FCFS), nejkratší zbývající čas jako první (SRTF), plánování priority	Víceúrovňové plánování front, řízení přístupu podle priority
Předložit	Všechny operační systémy	Není přítomen v systémech sdílení času (procesy neopouštějí paměť)

---

 

Co je to krátkodobý plánovač?

Funkčnost

Primární funkcí krátkodobého plánovače je vybrat další proces ze skupiny připravených procesů a přidělit mu čas CPU. K tomuto rozhodovacímu procesu dochází často, s časovým kvantem v rozmezí od milisekund do mikrosekund. Plánovač musí vyvážit konkurenční priority, jako jsou úrovně priority procesu, I/O operace a celkové zatížení systému, aby optimalizoval výkon systému.

charakteristika

1. Rychlé spuštění: Krátkodobý plánovač pracuje rychle, protože potřebuje rychle přijímat rozhodnutí týkající se provádění procesu. Musí efektivně řídit CPU, aby se zabránilo prostojům a maximalizovala propustnost.
2. Plánování podle priority: Mnoho krátkodobých plánovačů používá plánovací algoritmy založené na prioritách, aby určily, který proces se má provést jako další. Procesy s vyšší prioritou mohou získat přednostní zacházení, aby byly splněny kritické systémové požadavky nebo očekávání uživatelů.
3. Preempce: Preempce je klíčová vlastnost krátkodobého plánovače, která mu umožňuje přerušit provádění procesu s nižší prioritou a přidělit čas CPU procesu s vyšší prioritou. Tím je zajištěno, že důležité úkoly jsou prováděny rychle, což přispívá k odezvy systému.

Význam

Krátkodobý plánovač významně ovlivňuje celkový výkon a odezvu operačního systému. Efektivní správou zdrojů CPU a upřednostňováním procesů na základě jejich důležitosti pomáhá udržovat stabilitu systému a spokojenost uživatelů. Efektivní krátkodobé plánování navíc přispívá k optimálnímu využití zdrojů a zvyšuje efektivitu výpočetního prostředí.

 

Co je dlouhodobý plánovač?

Funkčnost

Primární funkcí dlouhodobého plánovače je řídit příliv procesů do systému, určovat, které procesy by měly být přijaty k provedení na základě různých kritérií, jako jsou systémové zdroje, priority a zásady plánování. Tento plánovač řídí stupeň multiprogramování, ovlivňující faktory, jako je propustnost systému, doba odezvy a celkový výkon systému.

charakteristika

1. Výběr zaměstnání: Dlouhodobý plánovač vybírá procesy ze skupiny příchozích úloh a přijímá je do systému na základě předem definovaných kritérií. Tato kritéria mohou zahrnovat faktory, jako je priorita procesu, požadavky na zdroje a zatížení systému. Pečlivým výběrem procesů, které chcete připustit, se dlouhodobý plánovač snaží udržet rovnováhu mezi odezvou systému a využitím zdrojů.
2. Vyrovnávání zatížení: Dlouhodobé plánování hraje zásadní roli při vyvažování zátěže tím, že příchozí procesy rozděluje rovnoměrně mezi dostupné zdroje. Zabraňuje přetížení systému tím, že reguluje rychlost přijímání nových procesů, zajišťuje, aby systémové zdroje nebyly zahlceny a aby se všem procesům dostalo odpovídající pozornosti.
3. Resource management: Dlouhodobý plánovač se koordinuje s ostatními součástmi systému, aby efektivně řídil systémové prostředky. Při přijímání nových procesů bere v úvahu faktory, jako je dostupnost procesoru, využití paměti a využití I/O zařízení, optimalizuje alokaci zdrojů pro zvýšení výkonu a stability systému.

Význam

Dlouhodobý plánovač je nezbytný pro udržení stability systému, předcházení konfliktům o zdroje a maximalizaci využití zdrojů v operačním systému. Řízením přílivu procesů a regulací zatížení systému pomáhá zajistit spravedlivý přístup ke zdrojům a udržuje celkovou efektivitu systému. Efektivní dlouhodobé plánování přispívá k lepší propustnosti systému, zkrácení doby odezvy a lepšímu uživatelskému zážitku v prostředí s více uživateli a multitaskingem.

---

Hlavní rozdíly mezi krátkodobými a dlouhodobé plánovače

1. Rozsah:
   • Krátkodobý plánovač:
     • Funguje rychlým tempem a často se rozhoduje o tom, který připravený proces spustit jako další.
     • Zaměřuje se na okamžité přidělení času CPU připraveným procesům.
   • Dlouhodobý plánovač:
     • Funguje na vyšší úrovni a určuje, které procesy by měly být přijaty do systému k provedení.
     • Vyrovnává zatížení systému a zajišťuje efektivní využití zdrojů v dlouhodobém horizontu.
2. Časové okno:
   • Krátkodobý plánovač:
     • Zabývá se rozhodnutími, která jsou přijímána často, s časovým kvantem v rozsahu od milisekund do mikrosekund.
     • Rychle se rozhoduje o správě zdrojů CPU a udržení odezvy systému.
   • Dlouhodobý plánovač:
     • Zabývá se rozhodnutími, která jsou přijímána méně často, když do systému vstupují nové procesy.
     • Řídí příliv procesů do systému a ovlivňuje faktory, jako je propustnost systému a využití zdrojů.
3. Funkce:
   • Krátkodobý plánovač:
     • Vybere další proces ze skupiny připravených procesů a přidělí mu čas CPU.
     • Primárně se zabývá správou zdrojů CPU a prováděním procesů.
   • Dlouhodobý plánovač:
     • Vybírá, které procesy z fondu příchozích úloh by měly být přijaty do systému ke spuštění.
     • Vyrovnává zatížení systému, spravuje systémové zdroje a reguluje rychlost přijímání nových procesů.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5532867/
2. https://arxiv.org/abs/1111.5348

Poslední aktualizace: 04. března 2024