Ktl-icon-tai-lieu

Định thời biểu CPU

Được đăng lên bởi Hoàng Nam
Số trang: 22 trang   |   Lượt xem: 1183 lần   |   Lượt tải: 0 lần
Đại Học Cần Thơ - Khoa Công Nghệ Thông Tin - Giáo Trình Hệ Điều Hành – V1.0

ĐỊNH THỜI BIỂU CPU
I

Mục tiêu

Sau khi học xong chương này, người học nắm được những kiến thức sau:
• Hiểu các khái niệm cơ bản về định thời
• Hiểu các giải thuật định thời biểu CPU
• Vận dụng một giải thuật định thời cho một hệ thống cụ thể

II Giới thiệu
Định thời biểu là cơ sở của các hệ điều hành đa chương. Bằng cách chuyển đổi
CPU giữa các quá trình, hệ điều hành có thể làm máy tính hoạt động nhiều hơn. Trong
chương này, chúng ta giới thiệu các khái niệm định thời cơ bản và trình bày các giải
thuật định thời biểu CPU khác nhau. Chúng ta cũng xem xét vấn đề chọn một giải
thuật cho một hệ thống xác định.

III Các khái niệm cơ bản
Mục tiêu của đa chương là có nhiều quá trình chạy cùng thời điểm để tối ưu hóa
việc sử dụng CPU. Trong hệ thống đơn xử lý, chỉ một quá trình có thể chạy tại một
thời điểm; bất cứ quá trình nào khác đều phải chờ cho đến khi CPU rảnh và có thể
được định thời lại.
Ý tưởng của đa chương là tương đối đơn giản. Một quá trình được thực thi cho
đến khi nó phải chờ yêu cầu nhập/xuất hoàn thành. Trong một hệ thống máy tính đơn
giản thì CPU sẽ rảnh rỗi; tất cả thời gian chờ này là lãng phí. Với đa chương, chúng ta
cố gắng dùng thời gian này để CPU có thể phục vụ cho các quá trình khác. Nhiều quá
trình được giữ trong bộ nhớ tại cùng thời điểm. Khi một quá trình phải chờ, hệ điều
hành lấy CPU từ quá trình này và cấp CPU tới quá trình khác.
Định thời biểu là chức năng cơ bản của hệ điều hành. Hầu hết tài nguyên máy
tính được định thời biểu trước khi dùng. Dĩ nhiên, CPU là một trong những tài nguyên
máy tính ưu tiên. Do đó, định thời biểu là trọng tâm trong việc thiết kế hệ điều hành.

III.1 Chu kỳ CPU-I/O
Sự thành công của việc định thời biểu CPU phụ thuộc vào thuộc tính được
xem xét sau đây của quá trình. Việc thực thi quá trình chứa một chu kỳ (cycle) thực
thi CPU và chờ đợi nhập/xuất. Các quá trình chuyển đổi giữa hai trạng thái này. Sự
thực thi quá trình bắt đầu với một chu kỳ CPU (CPU burst), theo sau bởi một chu kỳ
nhập/xuất (I/O burst), sau đó một chu kỳ CPU khác, sau đó lại tới một chu kỳ
nhập/xuất khác khác,..Sau cùng, chu kỳ CPU cuối cùng sẽ kết thúc với một yêu cầu
hệ thống để kết thúc việc thực thi, hơn là với một chu kỳ nhập/xuất khác, được mô tả
như hình IV.1. Một chương trình hướng nhập/xuất (I/O-bound) thường có nhiều chu
kỳ CPU ngắn. Một chương trình hướng xử lý (CPU-bound) có thể có một nhiều chu

Biên soạn: Th.s Nguyễn Phú Trường - 09/2005

Trang...
Đại Hc Cn Thơ - Khoa Công Ngh Thông Tin - Giáo Trình H Điu Hành – V1.0
ĐỊNH THI BIU CPU
I Mc tiêu
Sau khi hc xong chương này, người hc nm được nhng kiến thc sau:
Hiu các khái nim cơ bn v định thi
Hiu các gii thut định thi biu CPU
Vn dng mt gii thut định thi cho mt h thng c th
II Gii thiu
Định thi biu là cơ s ca các h điu hành đa chương. Bng cách chuyn đổi
CPU gia các quá trình, h điu hành có th làm máy tính hot động nhiu hơn. Trong
chương này, chúng ta gii thiu các khái nim định thi cơ bn và trình bày các gii
thut định thi biu CPU khác nhau. Chúng ta cũng xem xét vn đề chn mt gii
thut cho mt h thng xác định.
III Các khái nim cơ bn
Mc tiêu ca đa chương là có nhiu quá trình chy cùng thi đim để ti ưu hóa
vic s dng CPU. Trong h thng đơn x lý, ch mt quá trình có th chy ti mt
thi đim; bt c quá trình nào khác đều phi ch cho đến khi CPU rnh và có th
được định thi li.
Ý tưởng ca đa chương là tương đối đơn gin. Mt quá trình được thc thi cho
đến khi nó phi ch yêu cu nhp/xut hoàn thành. Trong mt h thng máy tính đơn
gin thì CPU s rnh ri; tt c thi gian ch này là lãng phí. Vi đa chương, chúng ta
c gng dùng thi gian này để CPU có th phc v cho các quá trình khác. Nhiu quá
trình được gi trong b nh ti cùng thi đim. Khi mt quá trình phi ch, h điu
hành ly CPU t quá trình này và cp CPU ti quá trình khác.
Định thi biu là chc năng cơ bn ca h điu hành. Hu hết tài nguyên máy
tính được định thi biu trước khi dùng. Dĩ nhiên, CPU là mt trong nhng tài nguyên
máy tính ưu tiên. Do đó, định thi biu là trng tâm trong vic thiết kế h điu hành.
III.1 Chu k CPU-I/O
S thành công ca vic định thi biu CPU ph thuc vào thuc tính được
xem xét sau đây ca quá trình. Vic thc thi quá trình cha mt chu k (cycle) thc
thi CPU và ch đợi nhp/xut. Các quá trình chuyn đổi gia hai trng thái này. S
thc thi quá trình bt đầu vi mt chu k CPU (CPU burst), theo sau bi mt chu k
nhp/xut (I/O burst), sau đó mt chu k CPU khác, sau đó li ti mt chu k
nhp/xut khác khác,..Sau cùng, chu k CPU cui cùng s kết thúc vi mt yêu cu
h thng để kết thúc vic thc thi, hơn là vi mt chu k nhp/xut khác, được mô t
như hình IV.1. Mt chương trình hướng nhp/xut (I/O-bound) thường có nhiu chu
k CPU ngn. Mt chương trình hướng x (CPU-bound) có th có mt nhiu chu
Biên son: Th.s Nguyn Phú Trường - 09/2005 Trang 56
Định thời biểu CPU - Trang 2
Để xem tài liệu đầy đủ. Xin vui lòng
Định thời biểu CPU - Người đăng: Hoàng Nam
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
22 Vietnamese
Định thời biểu CPU 9 10 610