hệ điều hành trần thị như nguyệt 4 1 dinh thoi cpu 1 sinhvienzone com

Chương 4: Định thời CPU - SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Câu hỏi ôn tập  Process control block (PCB) chứa thơng tin gì?  Các tác vụ tiến trình?  Tại phải định thời, có loại định thời? SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Mục tiêu  Biết khái niệm định thời  Biết tiêu chuẩn định thời CPU  Hiểu giải thuật định thời  Vận dụng giải thuật định thời để làm tập mô SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nội dung  Các khái niệm định thời  Các định thời  Các tiêu chuẩn định thời CPU  Các giải thuật định thời  First-Come, First-Served (FCFS)  Shortest Job First (SJF)  Shortest Remaining Time First (SRTF)  Priority Scheduling SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nội dung  Các khái niệm định thời  Các định thời  Các tiêu chuẩn định thời CPU  Các giải thuật định thời  First-Come, First-Served (FCFS)  Shortest Job First (SJF)  Shortest Remaining Time First (SRTF)  Priority Scheduling SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Khái niệm  Trong hệ thống multitasking  Thực thi nhiều chương trình đồng thời làm tăng hiệu suất hệ thống  Tại thời điểm, hệ thống đơn xử lý (single-processor system) có process thực thi; process khác phải chờ xử lý rảnh tái định thời lại  Cần phải giải vấn đề phân chia, lựa chọn process thực thi cho hiệu  Phải có chiến lược định thời CPU, tức để đưa process vào thực thi SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nội dung  Các khái niệm định thời  Các định thời  Các tiêu chuẩn định thời CPU  Các giải thuật định thời  First-Come, First-Served (FCFS)  Shortest Job First (SJF)  Shortest Remaining Time First (SRTF)  Priority Scheduling SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Các định thời (tt)  Long-term scheduling  Medium-term scheduling (Xem lại slide chương 3) SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Các định thời (tt)  Short-term scheduling  Xác định process ready queue chiếm CPU để thực thi (còn gọi định thời CPU, CPU scheduling)  Short term scheduler gọi với tên khác dispatcher  Bộ định thời short-term gọi process: (1) Chuyển từ trạng thái running tới waiting (2) Chuyển từ trạng thái running tới ready (3) Chuyển từ waiting tới ready (4) Kết thúc SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Dispatcher  Dispatcher chuyển quyền điều khiển CPU cho process chọn định thời ngắn hạn  Bao gồm:  Chuyển ngữ cảnh (sử dụng thông tin ngữ cảnh PCB)  Chuyển chế độ người dùng  Nhảy đến vị trí thích hợp chương trình ứng dụng để khởi động lại chương trình (chính program counter PCB)  Cơng việc gây phí tổn  Dispatch latency: thời gian mà dispatcher dừng process khởi động process khác SinhVienZone.com 10 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Preemptive SJF (SRTF)  Ví dụ 1: Process Arrival TimeBurst Time P1 P2 P3 P4  Ví dụ 2: Gantt Chart P1 P2 P3 P2 P4 P1 11 16 Average waiting time = (9 + + + 2)/4 = SinhVienZone.com 29 Process Arrival TimeBurst Time P1 P2 P3 P4 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nhận xét giải thuật SJF  Có thể xảy tình trạng “đói” (starvation) process có CPU-burst lớn có nhiều process với CPU-burst nhỏ đến hệ thống  Cơ chế non-preemptive không phù hợp cho hệ thống time sharing (interactive)  Giải thuật SJF ngầm định độ ưu tiên theo burst time  Các CPU-bound process có độ ưu tiên thấp so với I/O-bound process, process không thực I/O thực thi độc chiếm CPU kết thúc SinhVienZone.com 30 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nhận xét giải thuật SJF (tt)  Tương ứng với process cần có độ dài CPU burst  Hàm lựa chọn: chọn process có độ dài CPU burst nhỏ  Chứng minh được: SJF tối ưu việc giảm thời gian đợi trung bình  Nhược điểm: Cần phải ước lượng thời gian cần CPU process  Giải pháp cho vấn đề này? SinhVienZone.com 31 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nhận xét giải thuật SJF (tt)  (Thời gian sử dụng CPU độ dài CPU burst) Như để ước lượng CPU burst tiếp theo?  Trung bình tất CPU burst đo khứ  Nhưng thông thường CPU burst phản ánh đúng hành vi process tương lai  Một kỹ thuật thường dùng sử dụng trung bình hàm mũ (exponential averaging)  n 1   t n  1    n Với  n 1 tn 0≤a≤1 : giá trị ước lượng độ dài CPU burst thứ n +1 : giá trị thật độ dài CPU burst thứ n Nếu chọn a = ½ có nghĩa trị đo đượct n trị dự đoán  n xem quan trọng SinhVienZone.com 32 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Dự đoán thời gian sử dụng CPU Độ dài CPU burst đo Độ dài CPU burst dự đốn, với a = ½ 0 = 10 SinhVienZone.com 33 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nội dung  Các khái niệm định thời  Các định thời  Các tiêu chuẩn định thời CPU  Các giải thuật định thời  First-Come, First-Served (FCFS)  Shortest Job First (SJF)  Shortest Remaining Time First (SRTF)  Priority Scheduling SinhVienZone.com 34 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Priority Scheduling  Mỗi process gán độ ưu tiên  CPU cấp cho process có độ ưu tiên cao  Định thời sử dụng độ ưu tiên có thể:  Preemptive  Nonpreemptive SinhVienZone.com 35 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Priority Scheduling (tt)  SJF giải thuật định thời sử dụng độ ưu tiên với độ ưu tiên thời-gian-sử-dụng-CPU-dựđoán  Gán độ ưu tiên dựa vào:  Yêu cầu nhớ  Số lượng file mở  Tỉ lệ thời gian dùng cho I/O thời gian sử dụng CPU  Các u cầu bên ngồi ví dụ như: số tiền người dùng trả thực thi công việc SinhVienZone.com 36 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Priority Scheduling (tt)  Vấn đề: trì hỗn vơ hạn định – process có độ ưu tiên thấp khơng thực thi  Giải pháp: làm (aging) – độ ưu tiên process tăng theo thời gian SinhVienZone.com 37 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Priority Scheduling (tt) Ví dụ: Gantt chart Average waiting time = (6 + + 16 + 18 + 1)/5 = 8.2 SinhVienZone.com 38 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Nội dung  Các khái niệm định thời  Các định thời  Các tiêu chuẩn định thời CPU  Các giải thuật định thời  First-Come, First-Served (FCFS)  Shortest Job First (SJF)  Shortest Remaining Time First (SRTF)  Priority Scheduling SinhVienZone.com 39 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Câu hỏi ôn tâp  Có định thời? Kể tên?  Nêu tiêu chí định thời?  Nêu ưu điểm nhược điểm giải thuật định thời FCFS, SJF, SRTF, Priority? SinhVienZone.com 40 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Bài tập  Sử dụng giải thuật FCFS, SJF, SRTF, Priority để tính giá trị thời gian đợi, thời gian đáp ứng thời gian hoàn thành trung bình SinhVienZone.com 41 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Bài tập (tt)  Sử dụng giải thuật FCFS, SJF, SRTF, Priority để tính giá trị thời gian đợi, thời gian đáp ứng thời gian hồn thành trung bình SinhVienZone.com 42 https://fb.com/sinhvienzonevn Định thời CPU Kết thúc chương 4-1 SinhVienZone.com https://fb.com/sinhvienzonevn ... TimeBurst Time P1 P2 P3 P4  Ví dụ 2: Gantt Chart P1 P2 P3 P2 P4 P1 11 16 Average waiting time = (9 + + + 2) /4 = SinhVienZone. com 29 Process Arrival TimeBurst Time P1 P2 P3 P4 https://fb .com/ sinhvienzonevn... queues SinhVienZone. com 21 https://fb .com/ sinhvienzonevn Định thời CPU First-Come, First-Served (FCFS) Ví dụ FCFS: Process Arrival Time Service Time 2 4 5 10 15 20 P1 P2 P3 P4 P5 run SinhVienZone. com. .. TimeBurst Time P1 P2 P3 P4 Gantt Chart P1 P3 P2 P4 12 16 Average waiting time = (0 + + + 7) /4 = SinhVienZone. com 28 https://fb .com/ sinhvienzonevn Định thời CPU Preemptive SJF (SRTF)  Ví dụ 1: Process