B – 1: So sánh đặc điểm của CISC và RISC
5.2.2 Các phương pháp lập lịch phổ biến
Tuỳ thuộc vào loại hình tác vụ, người ta ra hai phương pháp lập lịch là có chu kỳ và không có chu kỳ.
Lập lịch non-preemptive: Phương pháp này đảm bảo các tác vụ được thực hiện hoàn thành mỗi khi thực thi, vì vậy thời gian đáp ứng cho các sự kiện khác có thể lâu.
Lập lịch preemptive: Phương pháp này khắc phục nhược điểm của lập lịch non- preemptive khi thời gian thực thi các tác vụ lâu. Các tác vụ sẽ được thực hiện và có thể bị ngắt giữa chừng để phục vụ thực thi các tác vụ khác. Cơ chế lập lịch này cho phép đảm bảo thời gian đáp ứng cho các sự kiện và tác vụ ngắn và nhanh hơn.
Lập lịch offline/tĩnh: Việc lập lịch được thực hiện dựa trên các hiểu biết hoặc dự báo về các sự kiện tác vụ thực hiện trong hệ thống (thời điểm xuất hiện, thời gian thực hiện, deadline…) và được quyết định tại thời điểm thiết kế và được áp dụng cố định trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống. Việc lập lịch trước có một số các ưu điểm sau:
Tác vụ tiếp theo có thể được lựa chọn thực thi trong khoảng thời gian là hằng số
Khả năng đáp ứng yêu cầu thời gian thực có thể được biết trước và được đảm bảo
Nhược điểm:
o Không thể thay đổi lịch trình thực hiện của hệ thống trong quá trình thực hiện
o Đòi hỏi phải có thông tin thời gian chính xác về các tác vụ để tính toán lập lịch
Một thuật toán lập lịch tĩnh được gọi là tối ưu nếu nó luôn luôn có thể tìm được một lịch điều phối thoả mãn các ràng buộc đã cho trong khi một thuật toán tĩnh khác cũng tìm được một lời giải.
Lập lịch online/động: Bộ xử lý thực hiện việc lập lịch trong quá trình thực thi dựa trên cơ sở các thông tin hoạt động hiện hành của hệ thống. Sơ đồ lập lịch là không xác định trước và thay đổi động theo quá trình thực hiện.
Các thuật toán lập lịch tĩnh tối ưu không phải là tối ưu trong hệ thống động.
Không tồn tại một lời giải tối ưu cho việc lập lịch trong hệ thống nhiều bộ xử lý nếu thời điểm xuất hiện yêu cầu thực thi của các tác vụ không được biết trước.
Các hạt nhân được điều khiển theo cơ chế ngắt thường thực thi cơ chế lập lịch non- preemtive động trong khi loại hạt nhân vận hành theo quá trình lại thực thi theo cơ chế preemptive động.
Một thuật toán lập lịch động được gọi là tối ưu nếu nó có thể tìm ra được một lịch điều phối điều khiển hệ thống thoả mãn các ràng buộc thời gian đã cho bất kể khi nào mà thuật toán tĩnh không tìm ra được.
Lập lịch tập trung hoặc phân tán: Việc lập lịch được thực hiện áp dụng cho các tác vụ thực thi bởi một (tập trung) hoặc nhiều bộ xử lý (phân tán).
Lập lịch Mono hay Multi- processor: Nhiệm vụ lập lịch và thực thi được đảm nhiệm bởi một (mono) hoặc nhiều bộ vi xử lý (multi). Tuỳ thuộc vào độ phức tạp về thuật toán cần xử lý khi lập lịch mà người ta quyết định phải sử dụng phương pháp lập lịch mono hay multi- processor.
Tính khả lập lịch: Một hệ thống với một tập các tác vụ và các điều kiện ràng buộc được gọi là khả lập lịch nếu tồn tại ít nhất một cơ chế lịch trình thực hiện thoả mãn các tác vụ và điều kiện ràng buộc đó.
Ví dụ về lập lịch cho hệ thống đa nhiệm với 2 tác vụ. Tác vụ 1 thực hiện theo chu kỳ và tác vụ 2 thực hiện không theo chu kỳ với thời gian thực thi lớn hơn thời gian chu kỳ lặp lại của tác vụ 1.
Hình 5-4: giản đồ thời gian thực hiện lịch của tác vụ