Короткостроковий та довгостроковий планувальник: різниця та порівняння

Короткостроковий планувальник, також відомий як планувальник ЦП, вибирає серед процесів, які готові до виконання, і розподіляє їм час ЦП, керуючи виконанням процесів у найближчому майбутньому. Навпаки, довгостроковий планувальник або планувальник допуску визначає, які процеси вводяться в чергу готових із пулу всіх процесів, балансуючи навантаження на систему та забезпечуючи ефективне використання ресурсів у довгостроковій перспективі.

Ключові винесення

1. Короткостроковий планувальник або планувальник процесора розподіляє системні ресурси для процесів, готових до виконання. Навпаки, довгостроковий планувальник, також відомий як планувальник завдань, визначає, які процеси мають бути допущені до системи.
2. Короткостроковий планувальник зосереджується на максимальному використанні ЦП і мінімізації часу очікування для процесів. Навпаки, довгостроковий планувальник зосереджується на забезпеченні керування системою за допомогою лише кількох процесів одночасно.
3. Короткострокові та довгострокові планувальники важливі для керування системними ресурсами та забезпечення ефективної роботи.

Короткостроковий проти довгострокового планувальника

Короткостроковий планувальник вибирає процес із черги готових, який потрібно виконати. Процес є посланий короткостроковим планувальником до ЦП. Планувальник процесора — інша назва короткострокового планувальника. Довгостроковий планувальник розміщує процес у черзі готовності. Планувальник завдань — інша назва довгострокового планувальника.

Розклади працюють у тандемі, щоб полегшити планування процесів. Короткострокові та довгострокові планувальники — це системне програмне забезпечення, яке ефективно обробляє планування процесів.

---

 

Таблиця порівняння

особливість	Короткостроковий планувальник (Планувальник ЦП)	Довгостроковий планувальник (планувальник роботи)
функція	Вибирає наступний процес із готова черга для виділення ЦП	Вибирає робочі місця з робочий пул і допускає їх до системи, розміщуючи в черзі готовності
Використовується черга	Готова черга (процеси в пам'яті, готові до запуску)	Пул вакансій (всі подані вакансії)
Сфокусувати	Утилізація процесора (збільште використання ЦП, завантажуючи його)	Рівень мультипрограмування (контролювати кількість процесів в системі)
критерії вибору	Пріоритет, кругова система, найкоротша робота спочатку (SJF) тощо.	Різні фактори, такі як пріоритет, вимоги до пам'яті, доступність ресурсів
швидкість виконання	Дуже швидко (це має відбуватися часто)	Повільніше (не обов'язково так часто)
Вплив на взаємодію з користувачем	Визначає чуйність системи (як швидко процеси отримують процесорний час)	Впливає пропускна здатність (кількість робіт, виконаних за час)
Приклад	Першим прийшов, першим обслужено (FCFS), найкоротший час, що залишився, першим (SRTF), пріоритетне планування	Багаторівневе планування черги, контроль доступу на основі пріоритетів
Присутня в	Усі операційні системи	Не присутній в системах розподілу часу (процеси не залишають пам'ять)

---

 

Що таке короткостроковий планувальник?

Функціональність

Основною функцією короткострокового планувальника є вибір наступного процесу з пулу готових процесів і виділення йому процесорного часу. Цей процес прийняття рішень відбувається часто, з квантом часу в діапазоні від мілісекунд до мікросекунд. Планувальник повинен збалансувати конкуруючі пріоритети, такі як рівні пріоритету процесів, операції введення/виведення та загальне навантаження системи, щоб оптимізувати продуктивність системи.

характеристика

1. Швидке виконання: Короткостроковий планувальник працює швидко, оскільки йому потрібно швидко приймати рішення щодо виконання процесу. Він повинен ефективно керувати ЦП, щоб запобігти простою та збільшити пропускну здатність.
2. Пріоритетне планування: Багато короткострокових планувальників використовують алгоритми планування на основі пріоритетів, щоб визначити, який процес виконати наступним. Процеси з вищим пріоритетом можуть отримати преференційний режим, щоб відповідати критичним системним вимогам або очікуванням користувачів.
3. Виплата: Випередження є ключовою функцією короткострокового планувальника, що дозволяє йому переривати виконання процесу з нижчим пріоритетом, щоб розподілити час процесора для процесу з вищим пріоритетом. Це гарантує оперативне виконання важливих завдань, сприяючи швидкому реагуванню системи.

Значення

Короткостроковий планувальник значно впливає на загальну продуктивність і швидкість реагування операційної системи. Ефективно керуючи ресурсами центрального процесора та встановлюючи пріоритети процесів на основі їх важливості, це допомагає підтримувати стабільність системи та задоволеність користувачів. Крім того, ефективне короткострокове планування сприяє оптимальному використанню ресурсів, підвищуючи ефективність обчислювального середовища.

 

Що таке довгостроковий планувальник?

Функціональність

Основна функція довгострокового планувальника полягає в тому, щоб керувати надходженням процесів у систему, визначаючи, які процеси мають бути допущені до виконання на основі різних критеріїв, таких як системні ресурси, пріоритети та політики планування. Цей планувальник контролює ступінь мультипрограмування, впливаючи на такі фактори, як пропускна здатність системи, час відгуку та загальна продуктивність системи.

характеристика

1. Вибір роботи: довгостроковий планувальник вибирає процеси з пулу вхідних завдань і допускає їх до системи на основі попередньо визначених критеріїв. Ці критерії можуть включати такі фактори, як пріоритет процесу, вимоги до ресурсів і навантаження на систему. Ретельно вибираючи, які процеси допустити, довгостроковий планувальник прагне підтримувати баланс між чуйністю системи та використанням ресурсів.
2. Балансування навантаження: Довгострокове планування відіграє вирішальну роль у балансуванні навантаження, рівномірно розподіляючи вхідні процеси між доступними ресурсами. Він запобігає перевантаженню системи, регулюючи швидкість, з якою надходять нові процеси, гарантуючи, що системні ресурси не перевантажені та що всі процеси отримують належну увагу.
3. Управління ресурсами: Довгостроковий планувальник координує роботу з іншими компонентами системи для ефективного керування системними ресурсами. Він враховує такі фактори, як доступність центрального процесора, використання пам’яті та використання пристроїв вводу/виводу під час прийому нових процесів, оптимізуючи розподіл ресурсів для підвищення продуктивності та стабільності системи.

Значення

Довгостроковий планувальник необхідний для підтримки стабільності системи, запобігання конфлікту ресурсів і максимального використання ресурсів в операційній системі. Контролюючи надходження процесів і регулюючи навантаження на систему, він допомагає забезпечити справедливий доступ до ресурсів і підтримує загальну ефективність системи. Ефективне довгострокове планування сприяє підвищенню пропускної здатності системи, скороченню часу відповіді та покращенню взаємодії з користувачами в багатокористувацьких і багатозадачних середовищах.

---

Основні відмінності між короткостроковими і довгострокові планувальники

1. Сфера застосування:
   • Короткостроковий планувальник:
     • Працює у швидкому темпі, часто приймаючи рішення про те, який готовий процес виконати наступним.
     • Зосереджено на негайному розподілі процесорного часу для готових процесів.
   • Довгостроковий планувальник:
     • Працює на вищому рівні, визначаючи, які процеси мають бути допущені до системи для виконання.
     • Балансує навантаження на систему та забезпечує ефективне використання ресурсів у довгостроковій перспективі.
2. Період часу:
   • Короткостроковий планувальник:
     • Має справу з рішеннями, які приймаються часто, з квантом часу в діапазоні від мілісекунд до мікросекунд.
     • Швидко приймає рішення щодо керування ресурсами ЦП і підтримки швидкодії системи.
   • Довгостроковий планувальник:
     • Займається рішеннями, які приймаються рідше, коли в систему входять нові процеси.
     • Контролює надходження процесів у систему, впливаючи на такі фактори, як пропускна здатність системи та використання ресурсів.
3. Функціональні можливості:
   • Короткостроковий планувальник:
     • Вибирає наступний процес із пулу готових процесів і виділяє йому процесорний час.
     • В першу чергу стосується управління ресурсами центрального процесора та виконанням процесів.
   • Довгостроковий планувальник:
     • Вибирає, які процеси з пулу вхідних завдань мають бути допущені до системи для виконання.
     • Балансує навантаження системи, керує системними ресурсами та регулює швидкість, з якою допускаються нові процеси.

посилання

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

Останнє оновлення: 04 березня 2024 р