Der Scheduler muss I/O/O-gebundene Programme von CPU-gebundenen Programmen unterscheiden, da sie grundsätzlich unterschiedliche Ressourcenbedürfnisse und -verhalten haben und diese gleich behandelt, führt zu einer ineffizienten Systemnutzung. Hier ist der Grund:
* Ressourcenauslastung: CPU-gebundene Programme verbrauchen ständig CPU-Zyklen. I/O-gebundene Programme verbringen dagegen einen erheblichen Teil ihrer Zeit damit, darauf zu warten, dass E/A-Operationen (z. B. Datenträgerzugriff, Netzwerkanforderungen) abgeschlossen sind. Wenn sich der Scheduler nicht unterscheidet, kann dies beides gleichzeitig zugewiesen werden, was zu einer Unterauslastung der CPU führt, während das I/O-gebundene Programm wartet. Ein intelligenter Zeitplaner kann während der E/A-Wartezeit zu einem anderen CPU-gebundenen Programm wechseln und die CPU-Nutzung maximieren.
* Reaktionsfähigkeit und Fairness: Ein System mit nur CPU-gebundenen Programmen kann nicht mehr reagieren, da kein anderes Programm die Chance zum Ausführen bekommt. Wenn ein I/O-gebundenes Programm in ähnlicher Weise priorisiert wird, kann es die CPU aufnehmen, während es auf die E/A wartet, wodurch sich die Reaktionsfähigkeit des Gesamtsystems beeinflusst. Durch die Unterscheidung ermöglicht eine gerechtere Planung und sorgt dafür, dass I/O-gebundene Programme die Möglichkeit haben, ihre E/A-Operationen abzuschließen, ohne andere Programme übermäßig zu verzögern.
* Durchsatz: Durch die Erkennung der E/A -Wartezeiten kann der Scheduler den Gesamtsystemdurchsatz erheblich verbessern. Anstatt einen CPU-Kern im Leerlauf sitzen zu lassen, während ein I/O-Geb-Bound-Prozess wartet, kann der Scheduler einen weiteren Bereitschaftsprozess auf einen anderen vor Ort schalten, insbesondere für eine CPU-gebundene. Dies maximiert die Anzahl der pro Zeiteinheit erledigten Aufgaben.
* Vorhersehbarkeit und Leistung: Die Kenntnis der Art eines Prozesses (I/O-gebunden oder CPU-gebundene) ermöglicht eine ausgefeiltere Planungsalgorithmen. Beispielsweise kann ein Scheduler ein kürzeres Zeitquantum für CPU-gebundene Aufgaben verwenden, um zu verhindern, dass sie die CPU monopolisieren, und gleichzeitig längere Quanta für I/O-gebundene Aufgaben zu ermöglichen, um übermäßige Kontextschaltaufwand zu vermeiden. Dies führt zu einer vorhersehbaren und konsequenteren Leistung.
Kurz gesagt, die Unterscheidung zwischen I/O-gebundenen und CPU-gebundenen Programmen ermöglicht es dem Scheduler, die Ressourcenallokation zu optimieren, die Systemreaktionsfähigkeit zu verbessern, den Durchsatz zu verbessern und eine bessere Gesamtsystemleistung zu erzielen. Ohne diese Unterscheidung wäre das System weitaus weniger effizient und potenziell nicht mehr reagieren.
