Chapter 3 : CPU Management

Chapter 3 : CPU Management

Juthawut Chantharamalee Curriculum of Computer ScienceFaculty of Science and Technology, Suan Dusit UniversityEmail: [email protected]: http://dusithost.dusit.ac.th/~juthawut_cha/home.htm

2

การจดการหนวยประมวลผลกลาง (CPU Management) ในระบบคอมพวเตอรทมการทำางานหลายงานพรอมๆ กน (Multi-tasking) ระบบปฏบตการ (Operating System) จะทำาการแบงเวลาใหกบงานหรอกระบวนการ (Process) แตละงาน สามารถประมวลผลไดอยางรวดเรวเสมอนวาทำางานไดหลายๆ งานไดในเวลาเดยวกน ดงนนการจดการกบหนวยประมวลผลกลาง (CPU Management) จงเกยวของกบการจดกระบวนการ (Process) การจดตารางการทำางาน (CPU Scheduling) การประยกตใชอลกอรทมเขาไปชวยในการจดตารางการทำางานในระบบทม CPU หลายตว (Multiprocessor) ระบบทนท (Real Time) เพอใชการจดการ Processor เกดประสทธภาพสงสด

Suan Dusit Rajabhat University (Computer Science)

3

การจดตารางการทำางานของหนวยประมวลผลกลาง (CPU Scheduling)การจดตารางการทำางานของหนวยประมวลผลกลาง (CPU Scheduling) เปนหนาทพนฐานของระบบปฏบตการ เกอบจะทกระบบคอมพวเตอรกอนกระบวนการ (Process) จะมการใชงานทรพยากรตางๆ CPU จะเปนสวนทใชจดตารางการใชทรพยากร


4

ระดบการจดตารางการทำางาน (Level Scheduling) การจดตารางการในระบบปฏบตการ คอการเลอกกระบวนการ (Process) หรอจดสรรทรพยากรทมจำากดใหกบกระบวนการแบงออกเปน 2 แบบ คอ 1.การจดตารางการทำางานในระดบบน (High-Level Scheduling) เปนการจดลำาดบงานใหกบกระบวนการ (Process) ทจะเขาไปใชงานทรพยากร CPU แบบกลมซงมจำานวนกระบวนการ (Process) มากเกนกวาระบบจะรบไดในชวงเวลาเดยวกน ดงนน ระบบปฏบตการจะมหนาทจดลำาดบความเหมาะสมใหแตละกระบวนการ (Process) เพอใหเกดประโยชนสงสดโดยคำานงถงปจจยตางๆ ไดแก ลำาดบความสำาคญ (Priority) และภาวะตดตาย (Deadlock) เปนตน


5

ระดบการจดตารางการทำางาน (Level Scheduling) 2.การจดตารางการทำางานในระดบลาง (Low-Level Scheduling) เปนการเลอกและสงกระบวนการ (Process) ทจะเขาไปใชงานทรพยากร CPU โดยเลอกกระบวนการทมสถานะพรอม (Ready State) จากควโดยจะถกสงโดยตวจดการเวลา (Dispatcher)


6

ระยะเวลาใชงานและรบสงของมลของ CPU (CPU-I/O Burst Cycle) ความสำาคญของการจดเวลาของ CPU นน ขนอยกบคณลกษณะของกระบวนการ (Process) ซงโดยทวๆ ไป การประมวลผลกระบวนการ (Process Execute) จะประกอบดวยรอบเวลา (Cycle) ทใชงาน CPU และเวลาทตองคอยใชงานอปกรณ I/O ในขณะทมการประมวลผลกระบวนการ (Process Execute) จะมการสลบการทำางานระหวาง 2 ชวงเวลานเทานน คอ ระยะเวลาใชงาน (CPU Burst) และระยะเวลาในการรบ - สงขอมล (I/O Burst) แสดงไดดงรปท 3.1 ซงจะไมเกดขนพรอมกน


7

รปท 3.1 แสดงการสลบการทำางานระหวางระยะเวลาใชงานและระยะเวลาในการรบ สงขอมล – (Alternating

sequence of CPU and I/O bursts)Suan Dusit Rajabhat University (Computer Science)

Alternating sequence of CPU and I/O bursts

8

ระยะเวลาใชงานและรบสงของมลของ CPU (CPU-I/O Burst Cycle) การประมวลผล (Execute) มกจะเรมจากการใชงาน CPU แลวกจะตามดวยการคอยการใชงานอปกรณ I/O หลงจากใชงานอปกรณ I/O เสรจ กจะกลบมาใชงาน CPU ตอ สลบกนไปเรอยๆ จนกวาจะเสรจสนการประมวลผล ซงการสนสดการเสรจสนการประมวลผลนมกจะใชเวลา CPU (CPU Burst) มากกวาการรอคอยในระยะเวลาในการรบ - สงขอมล (I/O Burst) แสดงไดดงรปท 3.2


9

รปท 3.2 แสดงฮสโตแกรมของระยะเวลาการใชงาน CPU (Histogram of CPU-burst times)


Histogram of CPU-burst times

10

ตวจดตารางการทำางานของ CPU (CPU Scheduler) เมอใดกตามท CPU วางระบบปฏบตการ (Operating System) จะตองเขามาดำาเนนการนำาเอากระบวนการ (Process) ใดกระบวนการหนงทคอยอยในควเขามาใชงาน CPU โดยการเลอกกระบวนการ (Process) เพอเขามาใชงาน CPU น จะถกจดการดวยสวนทเรยกวา ตวจดการเวลาชวงสน (Short-Term Scheduler) หรอ ตวจดการเวลา CPU ตวจดการเวลานจะเลอกกระบวนการ (Process) ทอยในหนวยความจำาทพรอมในการประมวลผล (Execute) ทสด เพอใหครอบครองเวลาการใชงาน CPU และทรพยากรทเกยวของกบกระบวนการนน (Process) นนภายใตบลอกควบคมกระบวนการ (Process Control Block : PCBs) ซงมอลกอรทมในการจดการควทมความพรอม (Ready Queue) ใหเลอกใชหลากหลาย เชน ควแบบมากอนไดรบบรการกอน (FIFO Queue) ควแบบเรยงตามลำาดบอาวโส (A Priority Queue) ตนไม (Tree) หรอลงคลสก แบบไมเรยงลำาดบ (Unordered Linked List) เปนตน


11

การใหสทธการจดเวลา (Preemptive Scheduling) การตดสนใจของ CPU ในการเลอกวากระบวนการใด (Process) จะถกประมวลผล (Execute) ขนอยกบสถานการณดงตอไปนน1. เมอมการกระบวนการ (Process) เปลยนสถานะของจากสถานะทประมวลผลอย (Running State) ไปเปนสถานะคอย (Waiting State) เชน การรองขอใชงานอปกรณ I/O เปนตน2. เมอมการเปลยนสถานะของ process จากสถานะรน เปนสถานะพรอม3. เมอมการเปลยนสถานะของ process จากสถานะคอย เปนสถานะพรอม4. เมอ process เสรจสนไปแลว

Suan Dusit Rajabhat University (Computer Science) 11

12

ตวจดการเวลา (Dispatcher) เปนคอมโพเนนต (Component) ทสำาคญอกตวหนงทเกยวของกบฟงกชนในการจดเวลาในหนวยประมวลผลกลาง (CPU) ซงเปนโมดลททำาหนาทควบคมการครอบครองเวลาใน CPU ของกระบวนการ (Process) โดยฟงกชนนจะประกอบดวย 1.การยายไปในสวนของอธบายขยายความ (Switching Context)2.การยายไปในสวนของผใช (User Mode)

3.การกระโดด (Jumping) ไปยงตำาแหนงทเหมาะสมของโปรแกรม เพอทจะเรมรนโปรแกรมใหมอกครง

นอกจากนตวจดการเวลา (Dispatcher) ควรมการทำางานทเรวทสดเทาทจะทำาได เพราะวาตวจดการเวลาจะตองทำางานทกครงทมการยาย Process ซงเวลาทถกใชไปกบการทำาการแบบนเรยกวา Dispatch Latency


13

ตวจดตารางการทำางานของ CPU (CPU Scheduler) เมอใดกตามท CPU วางระบบปฏบตการ (Operating System) จะตองเขามาดำาเนนการนำาเอากระบวนการ (Process) ใดกระบวนการหนงทคอยอยในควเขามาใชงาน CPU โดยการเลอกกระบวนการ (Process) เพอเขามาใชงาน CPU น จะถกจดการดวยสวนทเรยกวา ตวจดการเวลาชวงสน (Short-Term Scheduler) หรอ ตวจดการเวลา CPU ตวจดการเวลานจะเลอกกระบวนการ (Process) ทอยในหนวยความจำาทพรอมในการประมวลผล (Execute) ทสด เพอใหครอบครองเวลาการใชงาน CPU และทรพยากรทเกยวของกบกระบวนการนน (Process) นนภายใตบลอกควบคมกระบวนการ (Process Control Block : PCBs) ซงมอลกอรทมในการจดการควทมความพรอม (Ready Queue) ใหเลอกใชหลากหลาย เชน ควแบบมากอนไดรบบรการกอน (FIFO Queue) ควแบบเรยงตามลำาดบอาวโส (A Priority Queue) ตนไม (Tree) หรอลงคลสก แบบไมเรยงลำาดบ (Unordered Linked List) เปนตน


14

เกณฑในการจดตารางการทำางาน (Scheduling Criteria) ใชในการเปรยบเทยบความแตกตางของอลกอรทมทใชสำาหรบกระบวนการ (Process) ในการเขามาใชงาน CPU หรอเปรยบเทยบวธการจดตารางการทำางาน CPU วาวธใดเหมาะสมทสด ดงน 1. การใช CPU ใหเกดประโยชน (CPU Utilization) สงสด (0-100%) เชน 40 % สำาหรบการโหลดเบาๆ (Lightly Load) และ ไมควรเกน 90 % สำาหรบการโหลดหนก (Hardily Load)2. ปรมาณงาน (Throughput) ขณะทม CPU การประมวลมจำานวนกระบวนการ (Process) ททำางานเสรจสมบรณภายในหนงหนวยเวลา (Per Time Unit) เทาใด


15

เกณฑในการจดตารางการทำางาน (Scheduling Criteria) 3. การวนรอบการทำางาน (Turnaround Time) คอ ระยะเวลาท Process เรมเขาไปประมวลผลจนกระทงทำางานเสรจสมบรณ หรออาจจะเปนเวลาท Process รอเพอทจะเขาไปใชงาน CPU รออยในแถวคอยเพอเปลยนสถานะเปนพรอม (Ready) ในการประมวลผล (Execute) บน CPU หรอรอเพอใชงานอปกรณ I/O เปนตน 4. เวลาทใชคอย (Waiting Time) รออยในแถวคอยเพอเปลยนสถานะเปนพรอม (Ready)

5. เวลาในการตอบสนอง (Respond Time) ระยะเวลาทกระบวนการ (Process) ใชในการสนองตอคำาสงจากผใชทรองขอ (Request) จนกระทงไดผลลพธสงกลบมายงผใช โดยทเวลาในการตอบสนองมกจะขนอยกบความเรว (Speed) ของอปกรณแสดงผล (Output Device)


16

3.2 อลกอรทมสำาหรบการจดตารางการทำางาน (Scheduling Algorithms)หนาทของตวจดควคอ คดเลอกโปรเซสซงรออยในสถานะพรอมทเหมาะสมทสดใหเขาไปอยในสถานะรน (ไดครอบครองซพย) โดยแทจรงแลวการสงโปรเซสทถกเลอกแลวใหเขาไปอยในสถานะรน เปนหนาทของโปรเซสของระบบปฏบตการ (Operating System) ทชอตวสง (dispatcher) ใน แงการทำางานแลวตวจดควจะเปนผคดเลอกโปรเซสและเรยกใหตวสงสงโปรเซสทถกเลอกแลวเขาไปในสถานะรนเปนความรบผดชอบของตวจดคว


17

1. การจดเวลาแบบมากอนไดกอน (FCFS : First-come First-served Scheduling) การจดควแบบ FCFS (first-come-first-served) วธการคดเลอกแบบ FCFS น เปนวธทงายทสด คอ โปรเซสไหนเขามารอในควกอนจะไดครอบครองซพยกอน คอ "มากอนไดกอน" โปรเซสทไดครอบครองซพยจะทำางานไปจนเสรจ ไมมระยะเวลาควอนตมซงจำากดเวลาการครอบครองซพย แตถาโปรเซสมการเรยกใชงานอปกรณ I/O หรอรอเหตการณบางอยาง โปรเซสนนตองปลดปลอยซพย และออกจากสถานะรนไปอยในสถานะตดขด เมอใดทงานเสรจสนลงหรอเกดเหตการณทกำาลงรออย โปรเซสนนจงคอยกลบเขาไปอยตอทายควของสถานะพรอมใหมอกครงSuan Dusit Rajabhat University (Computer Science)

18

1. การจดเวลาแบบมากอนไดกอน (FCFS : First-come First-served Scheduling)


19

2. การจดเวลาแบบงานสนทำากอน (SJF: Short-Job-First

Scheduling) การจดควแบบ SJN (shortest job next) การ คดเลอกโปรเซสดวยวธน จะคดเลอกเอาโปรเซสทตองการเวลาในการทำางานนอยทสด ทำาใหโปรเซสทตองการเวลาในการทำางานนอยจบออกไปไดเรวขน จำานวนโปรเซสในระบบทรออยในควมกจะมจำานวนลดลง และทำาใหเวลาโดยเฉลยในการทำางาน 1 งานเสรจหรอเวลาครบงาน (turnaround time) นอยลงแตการจดควแบบนเปนผลเสยตอโปรเซสทตองการเวลาในการทำางานนาน


20

2. การจดเวลาแบบงานสนทำากอน (SJF: Short-Job-First

Scheduling)


21

3. การจดเวลาตามลำาดบความสำาคญ (Priority Scheduling) การจดควแบบลำาดบความสำาคญ (priority queue) มลกษณะแตกตางกบควธรรมดา ภายในควจะมการจดเรยงลำาดบของโปรเซสตาง ๆ ตามลำาดบความสำาคญของโปรเซสนน โปรเซสทอยตนควจะมลำาดบความสำาคญมากทสด และลดลงเรอย ๆ โปรเซสทอยทายควคอโปรเซสทมลำาดบความสำาคญตำาสด การคดเลอกโปรเซสจะเอาโปรเซสทอยตนคว (มลำาดบความสำาคญสงสด) เขาไปครอบครองซพยกอน ดงนนถงแมวาโปรเซสทเขาควทหลงแตมลำาดบความสำาคญสงกวากอาจได เขาไปครอบครองซพยกอน เชน โปรเซส P5 เขาควเปนโปรเซสหลงสด แตจะไดครอบครองซพยกอนโปรเซส P3 และ P4 เพราะมความสำาคญสงกวา แตถากรณทโปรเซสมลำาดบความสำาคญเทากนจะใชวธมากอนไดกอนในการชวยพจารณา


22

3. การจดเวลาตามลำาดบความสำาคญ (Priority Scheduling)


23

4. การจดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin Scheduling) การจดควแบบ RR (round-robin) การจดควแบบ RR อาจเรยกวาเปนการจดควแบบมการวนรอบ ลกษณะการคดเลอก โปรเซสในควจะเปนแบบ FCFS คอ "มากอนไดกอน" แตตางกนนดหนอยตรงทการครอบครองซพยของโปรเซสในสถานะรนจะถกจำากด เวลาไวดวยระยะเวลาควอนตม ทำาใหโปรเซสทตองการเวลาในการทำางานนานจะตองเปลยนสถานะหมนระหวางสถานะ พรอมและสถานะรน การจดควแบบ RR สามารถ แกปญหาการคอยนานของโปรเซสทตองการเวลาทำางานนอย ๆ


24

4. การจดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin

Scheduling) ถาระบบกำาหนดเวลาควอนตมเปน 4 มลลวนาท โปรเซส P1 ตองมการวนรอบเปลยนสถานะระหวางสถานะรนและสถานะพรอม 6 ครง โปรเซส P2 1 ครงโปรเซส P3 1 ครง เมอโปรเซส P1 เขาไปอยในสถานะรนครงแรกและกลบออกมา โปรเซส P2 จะไดครอบครองซพยไดและ ทำางานเสรจโปรเซส P2 จบและออกจากระบบไปเลย โปรเซสถดไปทจดไดครอบครองซพยคอ P3 โปรเซส P3 จะครอบครองซพย 3 มลลวนาท จนกระทงโปรเซส P3 จบ เหลอโปรเซส P1 เพยงโปรเซสเดยว จนเขามาใช CPU จนดำาเนนการเสรจสน โดยมตวควบคมการสงโปรเซสเขาไปในควทเรยกวา Process Control Block ดงรปท 3.3 เปนแผนภาพแสดงการสลบกนทำางานของโปรเซสทง 3 และเปนผลทเกดขนจากการจดควแบบ RR


25

รปท 3.3 แสดงการครอบครอง CPU แบบวนรอบ (round-robin)


26

4. การจดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin Scheduling)


27

5. การจดเวลาแบบควหลายระดบ (Multilevel Queue Scheduling) เปนวธการจดควโดยการแบงควออกเปนระดบ (Partition) แสดงดงรปท 3.3 มการกำาหนดคณลกษณะของแตละกระบวนการ (Process) เชน ขนาดของหนวยความจำา ลำาดบความสำาคญของโปรเซส และชนดของโปรเซส แตละควจะมอลกอรทมการจดเวลาเปนของตวเอง และมจดลำาดบความสำาคญของแตละโปรเซสในรปแบบโปรเซสลำาดบความสำาคญตำาสด (Lowest Priority) ไปจนถงโปรเซสลำาดบความสำาคญสงสด (Highest Priority)


28

รปท 3.4 แสดงการจดเวลาแบบควหลายระดบ (Multilevel Queue Scheduling)


Multilevel Queue Scheduling

29

6. การจดเวลาแบบควหลายระดบแบบยอนกลบ (Multilevel Feedback Queue Scheduling) เพอ ใหการจดควเปนไปอยางมประสทธภาพ จงมการนำาหลาย ๆ เทคนคมาประยกตเขาดวยกน เปนการจดคำาแบบวนรอบ ทคำานงถงความสำาคญของงาน ทำาใหงานทมความสำาคญเหมอนกนอยในควเดยวกน และใหงานสำาคญนอย ๆ อยในควทสำาคญนอยเชนกน แสดงดงรปท 3.4


30

รปท 3.5 แสดงการจดเวลาแบบควหลายระดบ(Multilevel Feedback Queue Scheduling)


Multilevel Feedback Queue Scheduling

31

3.3 การจดตารางการทำางานของระบบหลายกระบวนการ (Multiple-Processor Scheduling) การทำางานในลกษณะทม CPU หลายตวตางกมระบบการจดเวลาของตวเอง จะตองมการออกแบบอยางระมดระวงในเรองของการทโปรเซสแตละโปรเซสอาจจะตองการใชขอมลในฐานขอมลในเวลาเดยวกน รวมทงตองระวงไมให CPU วางงานพรอมกน ในระบบคอมพวเตอรบางระบบทมการพฒนาเพอใหไดประสทธภาพสงสด ไดมการใช CPU แยกตางหากระหวางงานภายในของระบบ และกบงานทเปนของผใชซงการทำางานแยกกนของ CPU แบบน ทำาใหการออกแบบระบบปฏบตการมความซบซอนนอยลงมาก เนองจากม CPUเพยงตวเดยวทจะเขาไปใชขอมลของระบบปฏบตการ เพราะวา CPU ตวอนๆ ไมวาจะกตวกตาม จะเขาถงไดเฉพาะขอมลของผใชภายนอกเทานน


32

3.4 การจดตารางการทำางานของระบบแบบทนท (Real-Time Scheduling) Hard real-time คอระบบทสามารถทำางานใดงานหนงใหเสรจตามเวลาทกำาหนดได ซงงานทจะรบเขามาแตละงานนนจะมความตองการของเวลาทตองการให เสรจมาดวย ดงนนตวจดเวลาจะตองเปนตวตดสนใจวาจะรบงานเขามาทำาหรอไม Soft real-time คอระบบทแบงเวลาธรรมดาทมการใหระดบความสำาคญแกงานบางประเภท หรองานทถกเลอกไวลวงหนาวาเปนงานเรงดวน ซงอาจทำาใหเกดปญหาของการทำางานในระดบตำาๆ อาจไมไดรบเวลาของ CPU เลย


33

3.5 การเลอกใชอลกอรทม (Algorithm Selection) การกำาหนดกฎเกณฑและวธการเลอกใชอลกอรทมมกจะถกกำาหนดจากการเขาไปใชงาน CPU ดงนนจะตองคำานงถงการวดประสทธภาพการใชงานโดยพจารณาจาก 1. การใชประโยชนจาก CPU ไดสงสดภายใตขอกำาหนดของเวลาในการตอบสนอง (Maximum Respond Time) ใหไดอยางรวดเรวภายในหนงวนาท (หนงหนวยเวลา)

2. การใชประโยชนจาก CPU ไดสงสดของปรมาณงาน (Throughput) ทไดเมอเทยบกบอตราสวนของเวลาในการประมวลผล (Execution Time) กบจำานวนโปรเซสททำางานเสรจสมบรณภายในหนงหนวยเวลา ตงแตโปรเซสนนถกสงไปใชงานจนกระทงไดรบผลลพธกลบมาโดยมอลกอรทมหรอรปแบบใหเลอกใช ดงน


34

3.5 การเลอกใชอลกอรทม (Algorithm Selection) Deterministic Modeling วธนเปนวธการคดเลอกทเรยกวา analytic evaluation ซงจะนำาเอา Algorithm ชนดตางๆ และลกษณะของงานมาสรางสตร เพอใชในการคำานวณหาตวเลขของประสทธภาพทสามารถวดและเปรยบเทยบไดQueuing Models ลกษณะของงานทเขามาในระบบคอมพวเตอรนนมกจะมลกษณะทไมแนนอน ในแตละวนทมการใชระบบคอมพวเตอรนน งานตางๆทเขามาอาจมลกษณะทไมซำากนเลย อยางไรกตามมสงหนงทเราอาจจะสามารถทำานายหรอกำาหนดได กคอ การกระจายของเวลาในการใช CPU และการใชอปกรณ Input/output ซงเราสามารถทจะกำาหนดแบบคราวๆ ได


35

3.5 การเลอกใชอลกอรทม (Algorithm Selection) Simulations วธการจำาลองระบบ การทเราจะเลอกวธการหรอเลอก Algorithm ทถกตองตอระบบใดๆ อยางเปนจรงเปนจงแลว เราสามารถใชวธการของการจำาลองระบบ ซงวธการนจะสามารถคำานวณตวเลขตางๆ ออกมาไดอยางเทยงตรงมากขน การทำาการจำาลองระบบในทนจะเกยวของกบการใชโปรแกรมคอมพวเตอร ซงจะตองมการเขยนโปรแกรมเพอใชเปนตวแทนหรอหนจำาลองของระบบตางๆ ในคอมพวเตอร นอกจากนยงตองมการเขยนโปรแกรมเพอเปนตวแทนของสงแวดลอมทเกยว ของกบระบบคอมพวเตอรนนๆอกดวยSuan Dusit Rajabhat University (Computer Science)

36

*สรป* การจดการหนวยประมวลผลกลาง (CPU Management) ซงในระบบคอมพวเตอรทมการทำางานหลายงานพรอมๆ กน (Multi-tasking) ระบบปฏบตการ (Operating System) จะทำาการแบงเวลาใหกบงานหรอกระบวนการ (Process) แตละงาน สามารถประมวลผลไดอยางรวดเรวเสมอนวาทำางานไดหลายๆ งานไดในเวลาเดยวกน ดงนนการจดการกบหนวยประมวลผลกลาง (CPU Management) จงเกยวของกบการจดกระบวนการ (Process) การจดตารางการทำางาน (CPU Scheduling) การประยกตใชอลกอรทมเขาไปชวยในการจดตารางการทำางานในระบบ Multiprocessor แบบ Real Time เพอใชการจดการProcessor ใหเกดประสทธภาพสงสด โดยอลกอรทมสำาหรบการจดตารางการทำางานมดงน

36

37

*สรป* 1. การจดเวลาแบบมากอนไดกอน (FCFS:First-come First-served Scheduling) เปนอลกอรทมประเภททไมสามารถแทรกกลางคนได (Non-preemptive) เหมาะกบการใชงานในระบบงานแบบกลม (Batch System) มขอดคองายตอการประยกตใชงาน ขอเสยคอไมสามารถคาดเดาเหตการณของแตละโปรเซสในการเขาใชงาน CPU ได 2. การจดเวลาแบบงานสนทำากอน (SJF: Short-Job-FirstScheduling) เปนอลกอรทมประเภททไมสามารถแทรกกลางคนได (Non-preemptive) เหมาะกบการใชงานในระบบงานแบบกลม (Batch System) มขอดคอ มคาเฉลยเวลาในการรอคอยในการใชงาน CPU แตละโปรเซสนอยทสด ขอเสยคออาจทำาใหเกดปญหาการขาดแคลนทรพยากร (Starvation)


38

*สรป* 3. การจดเวลาตามลำาดบความสำาคญ (Priority Scheduling) เปนอลกอรทมประเภททไมสามารถแทรกกลางคนได (Non-preemptive) เหมาะกบการใชงานในระบบงานแบบกลม (Batch System) มขอดคอ ลำาดบงานทมความสำาคญจะไดรบการประมวลผลกอนเสมอ ขอเสยคออาจทำาใหเกดปญหาการขาดแคลนทรพยากร (Starvation)


39

*สรป* 4. การจดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin Scheduling) เปนอลกอรทมประเภททสามารถแทรกกลางคนได (Preemptive) เหมาะกบการใชงานในระบบงานแบบโตตอบ (Interactive System) มขอดคอ สามารถตอบสนองตอผใชงานไดอยางรวดเรว ขอเสยคอตองมการกำาหนดระยะเวลาการใชงาน (Quantum Time) ทแนนอนใหกบแตละโปรเซส 5. การจดเวลาแบบควหลายระดบ (Multilevel Queue Scheduling) เปนอลกอรทมประเภท Preemptive/Non- Preemptive เหมาะกบการใชการใชงานในระบบงานแบบกลม (Batch System) และงานในระบบงานแบบโตตอบ (Interactive System) มขอดคอ มความยดหยนในการใชงาน (Flexibility) ขอเสยคอม overhead ในการจากการตรวจสอบลำาดบคว


40

*สรป* 4. การจดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin Scheduling) เปนอลกอรทมประเภททสามารถแทรกกลางคนได (Preemptive) เหมาะกบการใชงานในระบบงานแบบโตตอบ (Interactive System) มขอดคอ สามารถตอบสนองตอผใชงานไดอยางรวดเรว ขอเสยคอตองมการกำาหนดระยะเวลาการใชงาน (Quantum Time) ทแนนอนใหกบแตละโปรเซส 5. การจดเวลาแบบควหลายระดบ (Multilevel Queue Scheduling) เปนอลกอรทมประเภท Preemptive/Non- Preemptive เหมาะกบการใชการใชงานในระบบงานแบบกลม (Batch System) และงานในระบบงานแบบโตตอบ (Interactive System) มขอดคอ มความยดหยนในการใชงาน (Flexibility) ขอเสยคอม overhead ในการจากการตรวจสอบลำาดบคว


41

*สรป* การจดตารางงานของระบบตวประมวลผลหลายตว (Multiprocessor) จะแบงการทำางานออกเปน 2 ลกษณะ คอ 1. การใชตว Processor) ทหลากหลาย (Heterogeneous System) โดยกำาหนดใหโปรเซสมควการทำางานเปนของตนเอง เพอจดใหแตละโปรเซสทำางานกบตวประมวลผลทเหมาะสม 2. การใชตว Processor เดยวกนทงหมด (Homogeneous System) โดยแบงควใหกบตวประมวลผล (Processor) แตละตว โดยมการจดการควในลกษณะ ควรวม ให“ ”กบโปรเซส โดยการจดควรวมแบง 2 วธคอ ตวจดตารางการ

1. Symmetric Multiprogramming 2. Asymmetric Multiprogramming


42

*สรป* การจดตารางการทำางานของระบบแบบทนท (Real-Time Scheduling) แบงออกเปน1. Hard real-time เปนการจดตารางทำางานเพอกำาหนดสทธใหกบโปรเซสทำางาน โดยรบประกนวางานนนจะเสรจสนตามระยะเวลาทกำาหนด โดยมการกำาหนดระยะเวลาทแนนอน2. Soft real-time เปนการจดตารางทำางานเพออนญาตใหโปรเซสทำางานไดอยางตอเนองจนกวางานนนจะเสรจสน โดยไมมการกำาหนดระยะเวลาทแนนอน


Chapter 3 : The End (Any Question?)

Documents

Chapter 3 : CPU Management