Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Hệ điều hành: Chương 5 - Định thời CPU của Nguyễn Phan Trung nhằm mục tiêu giúp cho các bạn hiểu được khái niệm định thời CPU, các quan điểm định thời và hiểu được giải thuật. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về lĩnh vực này.
Chương Định thời CPU Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Mục đích u cầu Mục đích: • Nắm vững khái niệm định thời CPU, quan điểm định thời hiểu giải thuật Yêu cầu: • thực dược tập dùng bảng thiết kế Khoa Công Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Nội dung Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khái niệm Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các định thời Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các hàng đợi định thời Khoa Cơng Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các định thời Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Short-Term Scheduling (CPU Scheduling) Mỗi CPU rảnh, Os cần xác định process ready queue để thực thi (do gọi định thời CPU Short-term scheduling cịn có tên gọi khác dispatcher Định thời CPU xẩy process: Chuyển từ trạng thái chạy sang trạng thái chờ (vd: I/O request) Chuyển từ trạng thái chạy sang trạng thái sẵn sàng (vd ngắt xuất clock interrup) Chuyển từ trạng thái đợi sang trạng thái sẵn sàng (Vd: I/O hoàn thành) Kết thúc Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Preemptive/nonpreemptive Định thời CPU không ưu tiên trước (nonpreemptive): • Ko có lựa chọn: phải trọn process để thực • khí process phân phối CPU: sử dụng CPU giải phóng CPU cách kết thúc chuyển qua trạn thái chờ Các process sẵn sàng nhường điều khiển CPU • Định thời CPU ưu tiên trước ( premptive ) • Khi 2: process đá bật CPU ra, cần phải chọn process • Khi 3: process đá bật process khác khỏi CPU Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các tiêu chuẩn định thời CPU User-oriented • Response time –lượng thời gian tính từ có u cầu gửi đến có trả lời phát ra, thời gian đưa kết trả lời đó- cực tiểu • Turnaround time – khoảng thời gian process nạp vào hệ thống đến process kết thúc (T chờ đưa vào nhớ +T chờ ready queue +T thực CPU + Tvào/ra) cực tiểu • Waiting time – khoảng thời gian mà process chờ đợi ready queue – cực tiểu System-oriented • CPU utilization – giữ cho CPU bận tốt (0-100%)-cực đại • Fairness – tất process phải đối xử • Throughput – số process hòan tất đơn vị thời gian – cực đại Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Nhận xét giải thuật SJF Khoa Công Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Giải thuật Round-Robin (RR) Mỗi process sử dụng lượng nhỏ thời gian CPU( time quantum- thời gian định lượng q)thường 10- 100ms Sau ưu tiên đưa vào cuối ready queue Ready queue tổ chức dạng FIFO (FCFS) Nếu process có thời gian sử dụng CPU process tự nguyện nhường CPU kết thúc Trình lập lịch chọn process ready queue Nếu process có thời gian sử dụng CPU >q => định thời (timer) đếm lùi gây ngắt Os = việc chuyển ngữ cảnh thực process đưa xuống cuối ready queue để nhường CPU cho process Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh RR với Time Quantum =1 Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Time Quantum Context Switch Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Quantum Response Time Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Higest Response Ratio Next Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Multilevel Queue Scheduling lập lịch đa mức hàng đợi Ready queue chia thành nhiều queue riêng biệt theo số tiêu chuẩn sau: • Đặc điểm yêu cầu định thời process • Foreground (chứa interactive process) • Background (chứa batch process) Process gán cố định vào queue queue sử dụng giải thuật riêng • Forground – RR • Background – FCFS Os cần phải định thời queue • Lập lịch với mức ưu tiên cố định (fixed priority scheduling): phục vụ từ queue có độ ưu tiên cao đến thấp Vần đề : xẩy stavation • Phân chia thời gian (Time slice): queue nhận lượng thời gian CPU phân phối cho process khoảng thời gian Vd 80% cho foreground queue 20% cho background queue Khoa Công Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Multilevel Queue Scheduling (t.t) • • Process queue có mức ưu tiên thấp chạy queue có mức ưu tiên thấp rỗng Process có mức ưu tiên cao vào ready queue ko ảnh hưởng đến process chạy có mức ưu tiên thấp Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Multilevel Feedback Queue Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Ví dụ Multilevel Feedback Queue Ba queue: • Qo - quantum time = ms • Q1 - quantum time = 16 ms • Q2 – FCFS Lập lịch: • process vào Qo phục vụ FCFS Khi dành CPU, process nhận ms Nếu ko hồn thành ms, process chuyển tới Q1 • Tại Q1, process tiếp tục phục vụ FCFS với 16 ms Nếu chưa hịan thành ưu tiên chuyển đến Q2 Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Multilevel Feedback Queue (t.t) Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Multilevel Feedbach Queue (t.t) Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh So sánh giải thuật Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Câu hỏi tập – Chỉ khác đinh thời preemptive non preemptive, định thời nonpreemptive khơng thích dùng trung tâm máy tính – Sự khác multilevel queue multilevel feedback queue? – làm btập 6.4 SGK Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh ... phải tính CPU-burst process Thời gian chờ đợi process : P1=0, P2=3, P3=11, P4= 15, P5=9; Thời gian chờ đợi trung bình =(0 +3 + 11 + 15 +9) /5= 7.6 Tốt nhiều so với FCFS Khoa Công Nghệ Thơng Tin... gian chờ đợi process: P1=0, P2=3, P3=4, P4= 15, P5=8; • Thời gian chờ đợi trung bình = (0 + + + 15 + 8) /5= 6 • Tốt so với trường hợp trước Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí... SJF tối ưu :- cho thời gian chờ đợi trung bình process nhỏ Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh Sortest Job First (SJF) I/O-bound process ưu tiên so với CPU-bound process