Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Hệ điều hành, Câu hỏi - Coggle Diagram

- - - - Hướng tiếp cận hệ thống ( system-oriented )
        
        Thông lượng ( throughput ): số tt hoàn thành công việc trong 1 đv tg
        
        Tính công bằng ( fairness ): tất cả tt phải đc đối xử như nhau
        
        Hiệu năng sử dụng CPU ( processor utilization ): CPU càng bận càng tốt → cực đại
      - Hướng tiếp cận người dùng ( user-oriented )
        
        W: thời gian đợi
        
        F: thời gian hoàn thành
        
        R: thời gian đáp ứng
        
        f: thời điểm hoàn thành
        
        t0: thời điểm đc thực thi lần đầu tiên
        
        r: thời điểm xuất hiện
        
        Thời gian đợi ( waiting time ): tổng tg mà tt đợi trong ready queue → cực tiểu
        
        Thời gian hoàn thành ( turnaround time/ tg lưu trong hệ thống ): là khoảng tg từ lúc tiến trình được nạp vào hệ thống đến khi tt đó kết thúc → cực tiểu
        
        Thời gian đáp ứng ( response time ) : từ lúc tt gửi yêu cầu thực thi đến khi yêu cầu đc đáp ứng lần đầu tiên → cực tiểu
    - - Bộ định thời ngắn ( short-term scheduling ) còn được gọi là định thời CPU ( CPU scheduling )
        
        Quá trình chuyển đổi gây ra phí tổn: dispatch latency là thời gian mà bộ định thời dừng 1 tiến trình và khởi động tiến trình khác
        
        Bộ định thời ngắn sẽ chuyển quyền điều khiển CPU cho tiến trình được chọn, quá trình chuyển đổi gồm:
        
        Nhảy đến vị trí thích hợp trong chương trình ứng dụng để khởi động lại chương trình ( sử dụng thông tin địa chỉ từ PCB )
        
        Chuyển chế độ người dùng
        
        Chuyển ngữ cảnh ( sử dụng thông tin ngữ cảnh trong PCB )
        
        Được gọi khi có 1 trong các sự kiện interrupt xảy ra
        
        Tín hiệu đồng bộ hóa
        
        Lời gọi hệ thống
        
        Ngắt ngoại vi ( I/O interrupt )
        
        Ngắt thời gian ( clock interrupt )
        
        Đối với hệ thống hỗ trợ nhân đa luồng ( multithreaded kernel ) việc định thời CPU là do hđh chọn kernel thread đc chiếm CPU
        
        Xác định tiến trình nào trong hàng đợi ( ready queue ) sẽ chiếm CPU để thực thi kế tiếp
      - Bộ định thời vừa ( medium-term scheduling )
        
        Được thực hiện bởi thành phần quản lý bộ nhớ
        
        Đưa các tiến trình ít hoặc không sử dụng CPU ra ngoài, lưu tạm thời trong bộ nhớ thứ cấp để nạp tiến trình mới vào → Ảnh hướng mức độ đa chương
        
        Quyết định chương trình nào sẽ được đưa vào ( swap in ) và đưa ra ( swap out ) khỏi bộ nhớ chính trong quá trình thực thi của hệ thống
        
        Swap in: đưa tiến trình từ bộ nhớ thứ cấp vào RAM
        
        Swap out: đưa tiến trình từ RAM ra bộ nhớ thứ cấp
      - Bộ định thời dài ( long-term scheduling )
        
        Cố gắng xen lẫn tiến trình hướng CPU và tiến trình hướng I/O → Đảm bảo tiến trình nào cũng đc chạy và tối ưu
        
        Xác định chương trình nào sẽ được chấp nhận nạp vào hệ thống để thực thi → Điều khiển mức độ đa chương của hệ thống
    - - Tiến trình hướng I/O ( I/O bounded-process )
        
        Thời gian hoàn thành phụ thuộc vào chu kỳ đợi cho thao tác I/O
        
        Tiến trình yêu cầu thời gian thực thi trên ngoại vi nhiều
      - Tiến trình có Burst time lớn đc gọi là tiến trình hướng CPU
        ( CPU bounded-process )
        
        Thời gian hoàn thành phụ thuộc vào tốc độ thực thi CPU
        
        Tiến trình yêu cầu thời gian thực thi trên CPU nhiều
      - Service time: là thời gian 1 tiến trình cần CPU trong 1 chu kỳ CPU - I/O ( còn đc gọi là Burst time )
    - - Hàm chọn lựa
        
        Mô tả cách thức để chọn tiến trình nào sẽ đc thực thi
        
        Được xây dựng dựa trên
        
        Độ ưu tiên
        
        Yêu cầu về tài nguyên
        
        Đặc điểm thực thi
      - Chế độ quyết định
        
        Quyết định thời điểm thực thi hàm chọn lựa để định thời
        
        Hàm chọn lựa đc thực thi vào các thời điểm sau:
        
        Có tiến trình chuyển từ running sang waiting
        
        running sang ready
        
        wating, new sang ready
        
        Kết thúc thực thi 1 tt
        
        số 1 và 4 ko cần chọn loại định thời, ko cần chọn giải thuật và thường là ko chưng dụng, số 2 và 3 cần chọn loại định thời , loại giải thuậ và thường chưng dụng
        
        Không trưng dụng: tt đc thực thi cho đến khi kết thúc hoặc bị ngắt do I/O
        
        Trưng dụng: tt có thể bị ngắt và chuyển về trạng thái ready
        
        Chi phí cao hơn ko trưng dụng nhưng bù lại thời gian đáp ứng tốt hơn vì ko có tt nào độc chiếm CPU quá lâu
    - - Hàm chọn lựa
        
        tt nào yêu cầu CPU trước thì đc cấp CPU trc ( arrival time )
        
        Thi thực cho đến khi kết thúc hoặc bị block
      - Chế độ quyết định
        
        Ko trưng dụng
      - Hiện thực
        
        FIFO
        
        TT mới đc thêm vào cuối hành đợi
        
        tt trên đầu sẽ đc chọn
  - - - Hàm chọn lựa
        
        tt có thời gian yêu cầu thực thi CPU ngắn nhất ( Burst time )
      - Hàm chọn lựa đc thực thi khi CPU trống
    - - Hàm lựa chọn đc thực thi khi có tt mới hoặc có tt kết thúc
    - - Đói tài nguyên ( starvation ) do các tt có burst time lớn mà gặp tt có burst time nhỏ liên tục đc thêm vào
      - SJF ko trưng dụng ko phù hợp cho hệ thống time sharing
      - các tt hướng CPU có độ ưu tiên thấp hơn hướng I/O
      - Ưu điểm: tối ưu thời gian đợi
      - Nhược điểm: cần ước lượng thời gian cần CPU tiếp theo của tiến trình -> trung bình hàm mũ
    - - Đặc điểm
        
        Nhược điểm: tt có độ ưu tiến thấp sẽ có thể ko đc thực thi ( starvation ) -> cơ chế làm mới aging
      - Ko trưng dụng
    - - Mỗi tt đc cấp 1 đv thời gian tầm 10-100ms
      - Ko có tt nào phải chờ quá ( n-1) * q
      - Dựa trên FCFS
      - Có trưng dụng
      - Nếu q nhỏ phải tốn chi phí chuyển ngữ cảnh -> ko nên quá nhỏ, tg đáp ứng nhanh
      - Nếu q lớn thì thành FCFS, CPU hiệu quả hơn nhưng tg đáp ứng lớn
      - Thời gian đáp ứng nhỏ
      - Ưu tiến tt hướng CPU
      - Tg hoàn thành , đợi khá lớn
    - - Chọn tt kế tiếp cố response rate lớn nhất = ( waiting / burst time ) + 1
      - Ưu tiên burst time
    - - Có thể starvation
      - FIxed priority scheduling: chia các hàng đợi có độ ưu tiên cao đến thấp, foreroung có độ ưu tiên cao hơn background
      - Time slice
      - Nhược điểm: các tt ko thể di chuyển qua lại giữa các hàng đợi -> dùng cơ chế feedback giải quyết
    - - Ưu tiên burst time
      - Ưu tiên các tt hướng I/O, tương tác vs ng dùng
      - Dùng cơ chế aging để 1 tt ở hàng đợi có độ ưu tiến thấp quá lâu có thể chuyển lên độ ưu tiên cao hơn