Планировщик, экономящий работу

В вычислительных и коммуникационных системах планировщик, сохраняющий работу, — это планировщик , который всегда пытается поддерживать занятость запланированных ресурсов, если есть отправленные задания, готовые к планированию. Напротив, планировщик, не сберегающий работу, — это планировщик, который в некоторых случаях может оставить запланированный ресурс(ы) бездействующими, несмотря на наличие заданий, готовых к планированию.

Например, при работе с сетью и планированием пакетов можно использовать планировщик, экономящий работу. оставляет канал незанятым только тогда, когда нет пакетов для передачи. Напротив, планировщик, не сберегающий работу, может оставить канал незанятым, а пакеты все еще ожидают передачи .

Аналогичным образом, когда речь идет о планировании ЦП , то есть потоках или процессах, запланированных на один или несколько доступных процессоров или ядер , планировщик, сохраняющий работу, гарантирует, что процессоры/ядра не простаивают, если есть процессы/потоки, готовые к выполнению .

Закон сохранения Клейнрока.

Планировщики, сохраняющие работу, также отличаются соблюдением закона сохранения Клейнрока.

В контексте, где мы имеем $N$ связи с распределенными по Пуассону скоростями прибытия $\lambda _{n}$ пакетов в единицу времени, каждый из которых конкурирует за время планирования, Леонард Клейнрок установил следующий закон сохранения:

$\sum \limits _{n=1}^{N}\rho _{n}q_{n}=C$ где $\rho _{n}={\frac {\lambda _{n}}{\mu _{n}}}$

• $\lambda _{n}$: Средняя скорость передачи пакетов при соединении. $n$ в пакетах в единицу времени.
• $\mu _{n}$: Количество пакетов соединения $n$ что вся система в целом может передавать в единицу времени, в пакетах. Это может варьироваться в зависимости от потока, если потоки имеют пакеты разного размера.
• $\rho _{n}$: использование канала, обусловленное конкретным потоком.
• $q_{n}$: Ожидаемое время выхода пакета из соединения. $n$ находится в буфере до того, как планировщик обработает его в единицах времени.
• $C$: Константа — ожидаемое время очистки всех буферизованных пакетов из всех потоков в любой заданный момент времени, если они передаются с максимальной скоростью обслуживания без перерывов. Чтобы понять почему, заметим, что $\rho _{n}q_{n}={\frac {\lambda _{n}q_{n}}{\mu _{n}}}$. Обратите внимание, что $\lambda _{n}q_{n}$ ожидаемое количество буферизованных пакетов из потока $n$, и, следовательно, ожидаемое время для их очистки из буфера превышает скорость обслуживания $\mu _{n}$.

(В некоторых источниках используется $\mu _{n}$ для обозначения времени обслуживания конкретного пакета в единицах времени на пакет и использовать $\rho _{n}=\lambda _{n}\mu _{n}$. Уравнение то же самое, с той лишь разницей, что они $\mu _{n}$ является обратной величиной представленной выше.)

Сравнение с планировщиками, не сохраняющими работу

Планировщики, не сохраняющие работу, иногда полезны для повышения предсказуемости и уменьшения дрожания завершения действий, выполняемых вычислительной и коммуникационной системой. В многопроцессорных системах они полезны для повышения производительности в некоторых сценариях. Иногда неэкономный планировщик может быть полезен для повышения стабильности системы; Например, планировщик процессов может исключить процессы из очереди выполнения, если есть опасения, что сумма рабочих наборов всех выполняемых процессов превысит доступную память и приведет к нелинейным издержкам на перегрузку страниц. Ограничение очереди выполнения таким образом может привести к недостаточному использованию доступных процессоров (и, следовательно, к неэкономии работы) с целью избежать ситуаций, когда система становится непригодной для использования из-за сбоя.