В сфере операционных систем концепции диспетчера и краткосрочного планировщика играют решающую роль в управлении выполнением процессов. Хотя эти термины часто используются как взаимозаменяемые, они представляют собой отдельные компоненты с разными обязанностями. Цель этой статьи — пролить свет на различия между диспетчером и краткосрочным планировщиком, предоставить примеры кода и обсудить различные методы, используемые каждым из них.

Диспетчер:
Диспетчер, также известный как переключатель контекста, отвечает за передачу управления ЦП от одного процесса к другому. Его основная цель — сохранить состояние текущего процесса и восстановить состояние следующего процесса, который будет выполнен. Диспетчер обычно выполняет следующие задачи:

1. Сохранение состояния процесса:

   • Пример фрагмента кода (на C++):

     void saveProcessState(Process* process) {
      process->registers = getCurrentRegisters();
      process->memory = getCurrentMemory();
     }

2. Состояние процесса загрузки:

   • Пример фрагмента кода (на C++):

     void loadProcessState(Process* process) {
      setCurrentRegisters(process->registers);
      setCurrentMemory(process->memory);
     }

3. Переключение контекста:

   • Пример фрагмента кода (на C++):

     void contextSwitch(Process* currentProcess, Process* nextProcess) {
      saveProcessState(currentProcess);
      loadProcessState(nextProcess);
     }

Краткосрочный планировщик:
Краткосрочный планировщик, также известный как планировщик ЦП, определяет, какой процесс из очереди готовности должен быть выполнен следующим. Его основная цель — выделить ЦП наиболее подходящему процессу на основе различных критериев, таких как приоритет процесса, время пакетной нагрузки или алгоритмы планирования. Вот некоторые распространенные методы, используемые краткосрочным планировщиком:

1. Первым пришел — первым обслужен (FCFS):

   • Пример фрагмента кода (на Python):

     def shortest_job_first(ready_queue):
      ready_queue.sort(key=lambda process: process.burst_time)
      return ready_queue[0]

2. Раундовая система (RR):

   • Пример фрагмента кода (на Python):

     def round_robin(ready_queue):
      next_process = ready_queue.pop(0)
      ready_queue.append(next_process)
      return next_process

3. Приоритетное планирование:

   • Пример фрагмента кода (на Python):

     def priority_scheduling(ready_queue):
      ready_queue.sort(key=lambda process: process.priority)
      return ready_queue[0]

4. Наименьшее оставшееся время до следующего (SRTN):

   • Пример фрагмента кода (на Python):

     def shortest_remaining_time_next(ready_queue):
      ready_queue.sort(key=lambda process: process.remaining_time)
      return ready_queue[0]

Подводя итог, можно сказать, что диспетчер и краткосрочный планировщик — это отдельные компоненты операционной системы с разными обязанностями. Диспетчер занимается переключением контекста, сохранением и загрузкой состояний процессов, а также передачей управления между процессами. С другой стороны, краткосрочный планировщик определяет порядок выполнения процессов, используя различные алгоритмы планирования на основе таких факторов, как приоритет, время пакета или оставшееся время. Понимание этих различий имеет решающее значение для разработчиков и системных администраторов, занимающихся проектированием и оптимизацией операционных систем.