BÀI TẬP LỚN Lập lịch CPU

1 BÀI TẬP LỚN Đề tài: Lập lịch CPU 2 Nhóm thực hiện:  Nguyễn Thị Ngọc Huyên  Nguyễn Thị Huyền  Chu Thanh Hương  Phạm Văn Hưởng  Trần Đăng Khoa 3 Mục tiêu  Hiểu được - Tại sao cần phải lập lịch cho CPU - Các tiêu chí của lập lịch - Một số giải thuật của lập lịch 4 Nội dung I/ Các khái niệm cơ bản II/ Các tiêu chuẩn lập lịch III/ Các giải thuật lập lịch IV/ Lập lịch multiprocessor V/ Lập lịch thời gian thực VI/ Lựa chọn giải thuật VII/ Ngắt 5 I/ Các khái niệm cơ bản 1. Khái niệm giờ CPU 2. Chu kỳ sử dụng CPU-I/O 3. Bộ định thời CPU 4. Định thời biểu trưng dụng 6 1 Khái niệm giờ CPU  Giờ CPU là thời gian mà CPU phục vụ cho tiến trình hoạt động.  Tại mỗi thời điểm nhất định, chỉ có một tiến trình được phân phối giờ CPU hoạt động 7 I/ Các khái niệm cơ bản 1. Khái niệm giờ CPU 2. Chu kỳ sử dụng CPU-I/O 3. Bộ định thời CPU 4. Định thời biểu trưng dụng 5. Bộ phân phát 8 2/ Chu kỳ sử dụng CPU-I/O 9 I/ Các khái niệm cơ bản 1. Khái niệm giờ CPU 2. Chu kỳ sử dụng CPU-I/O 3. Bộ định thời CPU 4. Định thời biểu trưng dụng 5. Bộ phân phát 10 3/ Bộ định thời CPU - Mỗi khị CPU rỗi, HĐH cần chọn trong số các tiến trình đã sẵn sàng thực hiện trong bộ nhớ (ready queue), và phân phối CPU cho một trong số đó. - Tiến trình được thực hiện bởi trình lập ngắn chu kỳ (short-temr scheduler, CPU scheduler) [...]... chuẩn lập lịch III/ Các giải thuật lập lịch IV/ Lập lịch multiprocessor V/ Lập lịch thời gian thực VI/ Lựa chọn giải thuật VII/ Ngắt II.Các tiêu chuẩn lập lịch CPU utilization (việc sử dụng CPU)  Throughput (thông lượng)  Turnaround time (thời gian hoàn thành)  Waiting time (thời gian chờ)  Responsen time (thời gian đáp ứng)  16 Nội dung 17 I/ Các khái niệm cơ bản II/ Các tiêu chuẩn lập lịch III/... tiến trình được phân phối CPU, nó sử dụng CPU cho đến khi giải phóng CPU bằng cách kết thúc hoặc chuyển sang trạng thái chờ Các tiến trình sẵn sàng nhường điều khiển của CPU 4.Bộ định thời biểu trưng dụng Lập lịch CPU khi 2 và 3 được ưu tiên trước: - Khi 2: tiến trình đá bật CPU ra Cần phải chọn tiến trình kế tiếp - Khi 3: tiến trình có thể đá bật tiến trình khác ra khỏi CPU 14 Nội dung 15 I/ Các khái... Khái niệm giờ CPU Chu kỳ sử dụng CPU- I/O Bộ định thời CPU Định thời biểu trưng dụng 4.Bộ định thời biểu trưng dụng     12 Các quyết định lập lịch CPU có thể xảy khi một tiến trình: Chuyển từ trạng thái chạy sang trạng thái chờ Chuyển từ trạng thái chạy sang trạng thái sẵn sàng Chuyển từ trạng thái đợi sang trạng thái sẵn sàng Kết thúc 4.Bộ định thời biểu trưng dụng - - 13 Lập lịch CPU khi 1 và 4... (thời gian chờ)  Responsen time (thời gian đáp ứng)  16 Nội dung 17 I/ Các khái niệm cơ bản II/ Các tiêu chuẩn lập lịch III/ Các giải thuật lập lịch IV/ Lập lịch multiprocessor V/ Lập lịch thời gian thực VI/ Lựa chọn giải thuật VII/ Ngắt III.Các giải thuật lập lịch 18 1.Định thời đến trước được phục vụ trước (firt-come,first-served) 2.Định thời biểu công việc ngắn nhất trước (shortest-job-first) 3.Định... Nếu tiến trình có thời gian sử dụng CPU q ⇒ bộ định thời sẽ đếm lùi và gây mất HĐH kkhi nó =0 Việc chuyển ngữ cảnh được thực hiện và tiến trình hiện tại được đưa xuống cuối hàng đợi để nhường CPU cho tiến trình kế tiếp 4.Định thời... +2)/4 = 3 27 P1 11 16 Xác định thời gian sử dụng CPU tiếp sau   Không thể biết chính xác thời gian sử dụng CPU tiếp sau của tiến trình Có thể đoán giá trị xấp xỉ của nó dựa vào thời gian sử dụng CPU trước đó và sử dụng công thức đêị quy: τ n +1 = α t n + (1 −α )τ n 1 t n = thoi gian thuc te cua su dung CPU thun 2 τ n +1 = gia tri du doan cho su dung CPU tiep theo 3 α , 0 ≤ α ≤ 1 4 t 0 là mot hang... 17  21 2 24 3 27 30 1.Định thời đến trước phục vụ trước Nếu các tiến trình đến theo thứ tự: P2 , P3 , P1  Biểu đồ Gantt của lập lịch như sau: P2 0 3 P1 6 Thời gian chờ đợi các tiến trinh: P1=6;P2=0;P3=3  Thời gian chờ đợi TB: (6+0+3)/3=3  22 P3 30 III.Các giải thuật lập lịch 23 1.Định thời đến trước được phục vụ trước (firtcome,first-served) 2.Định thời biểu công việc ngắn nhất trước (shortest-job-first)... cấp 6.Định hàng đợi phản hồi đa cấp 3.Bộ định thời mức ưu tiên   31 Một số tiến trình được gắn một số ưu tiên CPU được phân phối cho tiến trình có mức ưu tiên cao nhất (có số ưu tiên nhỏ nhất ) SJF là trường hợp riêng của lập lịch theo mức ưu tiên: mức ưu tiên chính là thời gian sử dụng CPU tiếp sau dự đoán được Vấn đề gặp phải là: những tiến trình có mức ưu tiên thấp có thể ko bao giờ được thực hiện... trình ngắn • Giảm số lượng tiến trình trong hàng đợi  Nhược điểm:Chế độ phân phối lại giờ CPU được áp dụng trong trường hợp ngắt các tiến trình có thể không  24 2.Định thời biểu công việc ngắn trước phục vụ trước - Gắn với mỗi tiến trình là thời gian sử dụng CPU tiếp sau của nó Thời gian này được sử dụng để lập lịch các tiến trình với thời gain ngắn nhất Có hai phương pháp: 25 Không ưu tiên trước Có... III.Các giải thuật lập lịch 33 1.Định thời đến trước được phục vụ trước (firtcome,first-served) 2.Định thời biểu công việc ngắn nhất trước (shortest-job-first) 3.Định thời theo độ ưu tiên 4.Định thời luân phiên 5.Định thời biểu với hàng đợi nhiều cấp 6.Định hàng đợi phản hồi đa cấp 4.Định thời luân phiên (Round-Robin (RR))     34 Mỗi tiến trình sử dụng một lượng nhỏ thời gian của CPU, thường là 10-100ms . phải lập lịch cho CPU - Các tiêu chí của lập lịch - Một số giải thuật của lập lịch 4 Nội dung I/ Các khái niệm cơ bản II/ Các tiêu chuẩn lập lịch III/ Các giải thuật lập lịch IV/ Lập lịch. Các tiêu chuẩn lập lịch III/ Các giải thuật lập lịch IV/ Lập lịch multiprocessor V/ Lập lịch thời gian thực VI/ Lựa chọn giải thuật VII/ Ngắt 16 II.Các tiêu chuẩn lập lịch  CPU utilization. bản II/ Các tiêu chuẩn lập lịch III/ Các giải thuật lập lịch IV/ Lập lịch multiprocessor V/ Lập lịch thời gian thực VI/ Lựa chọn giải thuật VII/ Ngắt 18 III.Các giải thuật lập lịch 1.Định thời đến