Ποια θα πρέπει να είναι η επίδραση του χρόνου μεγέθους Quantum στον προγραμματισμό CPU στρογγυλού Robin;

Το μέγεθος του χρονικού κβαντικού στο Round Robin (RR) προγραμματισμό επηρεάζει σημαντικά την απόδοση του συστήματος. Υπάρχει ένα εμπόδιο που πρέπει να εξεταστεί:

Μικρό χρονικό διάστημα:

* Αυξημένη εναλλαγή περιβάλλοντος πάνω από το κεφάλι: Οι συχνές διακόπτες περιβάλλοντος (εναλλαγή μεταξύ των διαδικασιών) αυξάνουν το γενικό κόστος της CPU. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εναλλαγή περιλαμβάνει την αποθήκευση και την αποκατάσταση της κατάστασης της διαδικασίας, η οποία απαιτεί χρόνο. Εάν το κβαντικό είναι πολύ μικρό, αυτό το γενικό κόστος μπορεί να κυριαρχήσει στον χρόνο εκτέλεσης, οδηγώντας σε κακή απόδοση.

* καλύτερη ανταπόκριση: Οι βραχύτερες ποσότητες οδηγούν σε ταχύτερους χρόνους απόκρισης για διαδραστικές διαδικασίες. Ένας χρήστης θα αντιληφθεί ταχύτερη ανατροφοδότηση, ακόμη και αν η διαδικασία τους δεν έχει μεγάλο μερίδιο της CPU.

* προσεγγίζει μια δίκαιη αλλά λιγότερο αποτελεσματική κοινή χρήση επεξεργαστών: Παρόλο που στοχεύει στη δικαιοσύνη, ένα πολύ μικρό κβαντικό καθιστά ουσιαστικά ένα σύστημα κατανομής επεξεργαστών, με αποτέλεσμα την πιθανώς λιγότερο αποτελεσματική χρήση συνολικά, καθώς η εναλλαγή περιβάλλοντος καταναλώνει σημαντικούς πόρους.

Κβαντικό μεγάλο χρονικό διάστημα:

* Μειωμένη εναλλαγή περιβάλλοντος πάνω από το κεφάλι: Λιγότεροι διακόπτες περιβάλλοντος σημαίνουν λιγότερα γενικά έξοδα και καλύτερη χρήση της CPU.

* μεγαλύτεροι χρόνοι απόκρισης: Οι διαδραστικές διαδικασίες ίσως χρειαστεί να περιμένουν περισσότερο για τη σειρά τους, οδηγώντας σε ένα λιγότερο ευαίσθητο σύστημα, ενδεχομένως να αισθάνονται σαν ένα πρόγραμμα πρώτης προτεραιότητας (FCFS) για μεγαλύτερες εργασίες.

* Δυναμικό για την πείνα (αν δεν εφαρμοστεί τέλεια): Εάν μια διαδικασία αναλάβει σταθερά ολόκληρο το κβαντικό, οι μικρότερες διαδικασίες θα μπορούσαν να καθυστερήσουν σημαντικά. Οι σωστές υλοποιήσεις RR θα πρέπει να μετριάσουν αυτό, αλλά ο κίνδυνος αυξάνεται με μεγαλύτερη ποσότητα.

* προσεγγίζει το FCFS για μεγαλύτερες εργασίες: Ουσιαστικά, οι μακρές διαδικασίες τρέχουν σε μεγάλο βαθμό αδιάλειπτες μέχρι να ληφθούν τα κβαντικά τους.

Βέλτιστη ώρα Quantum:

Δεν υπάρχει μόνο "καλύτερος" quantum time. Η βέλτιστη τιμή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα χαρακτηριστικά του συστήματος, όπως:

* Μέσος χρόνος εκτέλεσης διαδικασίας: Το κβαντικό πρέπει να σχετίζεται κάπως με τον μέσο όρο. Ένα κβαντικό σημαντικά μικρότερο από το μέσο όρο θα οδηγήσει σε υπερβολική εναλλαγή περιβάλλοντος. Ένα κβαντικό σημαντικά μεγαλύτερο θα μπορούσε να οδηγήσει σε αδικία.

* Αριθμός διαδικασιών: Περισσότερες διαδικασίες επωφελούνται γενικά από ένα μικρότερο κβαντικό για να εξασφαλίσουν τη δικαιοσύνη.

* Τύπος διαδικασιών: Οι διαδραστικές διαδικασίες χρειάζονται μικρότερες ποσότητες από τις διαδικασίες που συνδέονται με την CPU.

Συνοπτικά: Ο ιδανικός χρόνος Quantum στοχεύει στην εξισορρόπηση της ανταπόκρισης του συστήματος με το γενικό κόστος της εναλλαγής περιβάλλοντος. Συχνά απαιτεί προσεκτικό συντονισμό με βάση το φόρτο εργασίας και τους πόρους του συστήματος. Συχνά, μια τιμή που προσδιορίζεται εμπειρικά μέσω πειραματισμού αποδίδει τα καλύτερα αποτελέσματα.