Краткосрочный и долгосрочный планировщик: разница и сравнение

Краткосрочный планировщик, также известный как планировщик ЦП, выбирает из числа процессов, которые готовы к выполнению, и выделяет им время ЦП, управляя выполнением процессов в ближайшем будущем. Напротив, долгосрочный планировщик, или планировщик допуска, определяет, какие процессы из пула всех процессов помещаются в очередь готовности, балансируя нагрузку на систему и обеспечивая эффективное использование ресурсов в долгосрочной перспективе.

Основные выводы

1. Краткосрочный планировщик или планировщик ЦП выделяет системные ресурсы процессам, готовым к выполнению. Напротив, долгосрочный планировщик, также известный как планировщик заданий, определяет, какие процессы должны быть допущены в систему.
2. Краткосрочный планировщик фокусируется на максимальном использовании ЦП и минимизации времени ожидания процессов. Напротив, долгосрочный планировщик фокусируется на обеспечении управляемости системы всего несколькими процессами одновременно.
3. Краткосрочные и долгосрочные планировщики важны для управления системными ресурсами и обеспечения эффективной работы.

Краткосрочный и долгосрочный планировщик

Краткосрочный планировщик выбирает процесс из очереди готовности, который необходимо выполнить. Процесс послать краткосрочным планировщиком к ЦП. Планировщик ЦП — это другое название краткосрочного планировщика. Долгосрочный планировщик помещает процесс в очередь готовности. Планировщик заданий — это другое название долгосрочного планировщика.

Расписания работают в тандеме, чтобы облегчить планирование процессов. Краткосрочные и долгосрочные планировщики — это системное программное обеспечение, которое эффективно управляет планированием процессов.

---

 

Сравнительная таблица

Особенность	Краткосрочный планировщик (планировщик ЦП)	Долгосрочный планировщик (планировщик заданий)
Функция	Выбирает следующий процесс из готовая очередь быть выделен процессор	Отбирает вакансии из резерв вакансий и допускает их в систему, помещая в очередь готовности
Очередь использована	Готовая очередь (процессы в памяти, готовые к запуску)	Пул вакансий (все представленные вакансии)
Фокус	Использование ЦП (максимизировать загрузку процессора, сохраняя его занятым)	Уровень мультипрограммирования (контролировать количество процессов в системе)
Критерии выбора	Приоритет, циклический алгоритм, сначала кратчайшая работа (SJF) и т. д.	Различные факторы, такие как приоритет, требования к памяти, доступность ресурсов.
Скорость выполнения	Очень быстро (должно происходить часто)	Помедленнее (не должно происходить так часто)
Влияние на пользовательский опыт	определяет чувствительность системы (как быстро процессы получают процессорное время)	Влияет пропускная способность (количество работ, выполненных за период)
Пример	В порядке очереди обслужено (FCFS), в порядке очереди наименьшее оставшееся время (SRTF), приоритетное планирование	Многоуровневое планирование очереди, контроль доступа на основе приоритета
Присутствует в	Все операционные системы	Не присутствует в системах с разделением времени (процессы не покидают память)

---

 

Что такое краткосрочный планировщик?

Функциональность системы

Основная функция краткосрочного планировщика — выбор следующего процесса из пула готовых процессов и выделение ему процессорного времени. Этот процесс принятия решений происходит часто, его временной квант варьируется от миллисекунд до микросекунд. Планировщик должен сбалансировать конкурирующие приоритеты, такие как уровни приоритета процессов, операции ввода-вывода и общую загрузку системы, чтобы оптимизировать производительность системы.

Характеристики

1. Быстрое исполнение: Краткосрочный планировщик работает быстро, так как ему необходимо быстро принимать решения относительно выполнения процесса. Он должен эффективно управлять ЦП, чтобы предотвратить простои и максимизировать пропускную способность.
2. Планирование на основе приоритетов: Многие краткосрочные планировщики используют алгоритмы планирования на основе приоритетов, чтобы определить, какой процесс выполнять следующим. Процессам с более высоким приоритетом могут быть предоставлены льготы для удовлетворения критических системных требований или ожиданий пользователей.
3. преимущественное право покупки: Вытеснение — это ключевая функция краткосрочного планировщика, позволяющая ему прерывать выполнение процесса с более низким приоритетом, чтобы выделить время ЦП процессу с более высоким приоритетом. Это гарантирует оперативное выполнение важных задач, что способствует повышению оперативности системы.

Значение

Краткосрочный планировщик существенно влияет на общую производительность и скорость реагирования операционной системы. Эффективно управляя ресурсами ЦП и расставляя приоритеты процессов в зависимости от их важности, он помогает поддерживать стабильность системы и удовлетворенность пользователей. Кроме того, эффективное краткосрочное планирование способствует оптимальному использованию ресурсов, повышая эффективность вычислительной среды.

 

Что такое долгосрочный планировщик?

Функциональность системы

Основная функция долгосрочного планировщика — управлять притоком процессов в систему, определяя, какие процессы следует допустить к выполнению, на основе различных критериев, таких как системные ресурсы, приоритеты и политики планирования. Этот планировщик контролирует степень мультипрограммирования, влияя на такие факторы, как пропускная способность системы, время отклика и общая производительность системы.

Характеристики

1. Выбор работы: Долгосрочный планировщик выбирает процессы из пула входящих заданий и допускает их в систему на основе заранее определенных критериев. Эти критерии могут включать такие факторы, как приоритет процесса, требования к ресурсам и загрузку системы. Тщательно выбирая, какие процессы допускать, долгосрочный планировщик стремится поддерживать баланс между быстротой реакции системы и использованием ресурсов.
2. Балансировка нагрузки: Долгосрочное планирование играет решающую роль в балансировке нагрузки, равномерно распределяя входящие процессы по доступным ресурсам. Он предотвращает перегрузку системы, регулируя скорость приема новых процессов, гарантируя, что системные ресурсы не перегружены и что всем процессам уделяется достаточное внимание.
3. Управление ресурсами: долгосрочный планировщик координирует свои действия с другими компонентами системы для эффективного управления системными ресурсами. При разрешении новых процессов он учитывает такие факторы, как доступность ЦП, использование памяти и использование устройств ввода-вывода, а также оптимизирует распределение ресурсов для повышения производительности и стабильности системы.

Значение

Долгосрочный планировщик необходим для поддержания стабильности системы, предотвращения конфликтов за ресурсы и максимального использования ресурсов в операционной системе. Контролируя поток процессов и регулируя нагрузку на систему, он помогает обеспечить справедливый доступ к ресурсам и поддерживать общую эффективность системы. Эффективное долгосрочное планирование способствует повышению производительности системы, сокращению времени отклика и улучшению пользовательского опыта в многопользовательских и многозадачных средах.

---

Основные различия между краткосрочными и долгосрочные планировщики

1. Объем:
   • Краткосрочный планировщик:
     • Работает в быстром темпе, часто принимая решения о том, какой готовый процесс выполнить следующим.
     • Ориентирован на немедленное выделение процессорного времени готовым процессам.
   • Долгосрочный планировщик:
     • Действует на более высоком уровне, определяя, какие процессы следует допустить в систему для выполнения.
     • Балансирует нагрузку на систему и обеспечивает эффективное использование ресурсов в долгосрочной перспективе.
2. Таймфрейм:
   • Краткосрочный планировщик:
     • Имеет дело с решениями, которые принимаются часто, с временным интервалом от миллисекунд до микросекунд.
     • Принимает быстрые решения по управлению ресурсами ЦП и поддержанию оперативности системы.
   • Долгосрочный планировщик:
     • Занимается решениями, которые принимаются реже, когда в систему попадают новые процессы.
     • Контролирует приток процессов в систему, влияя на такие факторы, как пропускная способность системы и использование ресурсов.
3. Функциональность:
   • Краткосрочный планировщик:
     • Выбирает следующий процесс из пула готовых процессов и выделяет ему процессорное время.
     • В первую очередь касается управления ресурсами ЦП и выполнения процессов.
   • Долгосрочный планировщик:
     • Выбирает, какие процессы из пула входящих заданий следует допустить в систему для выполнения.
     • Балансирует нагрузку на систему, управляет системными ресурсами и регулирует скорость приема новых процессов.

Рекомендации

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

Последнее обновление: 04 марта 2024 г.