Os 2 - process
Download as PPT, PDF0 likes616 views
Tài liệu đề cập đến việc quản lý tiến trình trong hệ điều hành, bao gồm định nghĩa và trạng thái của tiến trình, cũng như cơ chế điều phối CPU cho các tiến trình. Điều phối có thể là độc quyền hoặc không độc quyền, với nhiều thuật toán như first come first served, shortest job first và round robin để quản lý việc sử dụng CPU. Các yếu tố như tính công bằng, hiệu quả và thời gian đáp ứng được xem xét trong quá trình điều phối.
Os 2 - process
- 1. Quả n lý tiế n trình
- 2. Nộ i dung Mô hình tiến trình Điều phối CPU Các giải thuật điều phối PTIT, 2012 Operating systems 2
- 3. Mô hình tiế n trình Tiến trình (process): chương trình đang thực thi. Mỗi tiến trình có “không gian” họat động độc lập. Multi-programming: cơ chế chuyển đổi CPU giữa các tiến trình, cần thiết trong các hệ điều hành đa nhiệm (multi-tasking) PTIT, 2012 Operating systems 3
- 4. Mô hình tiế n trình PTIT, 2012 Operating systems 4
- 5. Tạ o tiế n trình Tiến trình được tạo ra khi: Khởi tạo hệ thống (system initialization) Một tiến trình dùng hàm hệ thống để khởi tạo 1 tiến trình khác. Người sử dụng khởi tạo tiến trình Khởi tạo tiến trình theo lô (batch job) PTIT, 2012 Operating systems 5
- 6. Xóa bỏ tiế n trình Tiến trình được xóa bỏ khi: Kết thúc chương trình (normal exit) Lỗi (error exit) Lỗi nghiêm trọng (fatal error exit) Bị xóa bởi một tiến trình khác PTIT, 2012 Operating systems 6
- 7. Trạ ng thái c ủ a tiế n trình Tiến trình 1-Tiến trình chờ sự kiện kết thúc 2-Tiến trình bị ngắt CPU 3-Tiến trình chiếm được CPU 4-Sự kiện đã xảy ra Tiến trình được tạo ra PTIT, 2012 Operating systems 7
- 8. Quả n lý tiế n trình Các thông tin quản lý tiến trình (process control block): Nhận dạng tiến trình (process ID) Trạng thái tiến trình Không gian làm việc của tiến trình Thông tin về quan hệ của tiến trình Thông tin thống kê PTIT, 2012 Operating systems 8
- 9. Thre ad Mỗi tiến trình có thể gồm nhiều luồng xử lý, mỗi luồng là một thread Mô hình thread do người lập trình quy định. PTIT, 2012 Operating systems 9
- 10. Thre ad PTIT, 2012 Operating systems 10
- 11. Đ iề u phố i C PU c ho tiế n trình Các tiêu chuẩn của cơ chế điều phối: Tính công bằng (fairness) Tính hiệu quả (efficiency) Thời gian đáp ứng (response time) Thời gian lưu hệ thống (turnaround time) Số tiến trình được tiếp nhận (throughput) PTIT, 2012 Operating systems 11
- 12. Đ iề u phố i C PU c ho tiế n trình Điều phối (scheduling): phân phối việc sử dụng CPU cho các tiến trình. Điều phối được thực hiện khi: Một tiến trình kết thúc Một tiến trình bị khóa Một tiến trình được tạo ra Có một ngắt xuất nhập (I/O interrupt) Có một ngắt đồng hồ (clock interrupt) PTIT, 2012 Operating systems 12
- 13. Đặ c đ iể m tiế n trình Các đặc điểm của tiến trình ảnh hưởng đến kết quả điều phối CPU: Tính nhập xuất và tính xử lý Tính tương tác Độ ưu tiên Lịch sử và tương lai của tiến trình PTIT, 2012 Operating systems 13
- 14. Hai nguyê n tắ c đ iề u phố i Điều phối độc quyền (non-preemptive scheduling): Tiến trình chiếm dụng CPU cho đến khi nó chủ động trả lại, không được ngắt quãng. Điều phối không độc quyền (preemptive scheduling): Hệ thống có quyền ngắt CPU của một tiến trình bất cứ lúc nào. PTIT, 2012 Operating systems 14
- 15. Tổ c hứ c đ iề u phố i Tiến trình Tiến trình được tạo ra kết thúc Ready List CPU Sự kiện diễn ra Blocked List Chờ sự kiện Bị ngắt CPU PTIT, 2012 Operating systems 15
- 16. C ác giả i thuậ t đ iề u phố i First come first served Shortest job first Shortest remaining time next Round robin Priority Lottery PTIT, 2012 Operating systems 16
- 17. Firs t c ome firs t s e rve d Tiến trình đứng trước được phân phối trước, điều phối độc quyền. Nhược điểm: Thời gian lưu hệ thống trung bình cao, tiến trình xử lý phải chờ tiến trình xuất nhập, tính tương tác thấp Thích hợp với các hệ thống xử lý theo lô (batch system) PTIT, 2012 Operating systems 17
- 18. S horte s t Job Firs t Tiến trình nào có thời gian thực thi ngắn nhất được thực thi trước, điều phối độc quyền Giảm thời gian lưu hệ thống. Phải biết trước thời gian tiến trình PTIT, 2012 Operating systems 18
- 19. S horte s t re maining time ne xt Tiến trình nào còn ít thời gian thực thi nhất được thực thi trước, điều phối không ưu tiên. Phải biết trước thời gian tiến trình PTIT, 2012 Operating systems 19
- 20. Round robin Xoay vòng CPU giữa các tiến trình, điều phối không ưu tiên. Thời gian mà mỗi tiến trình được chiếm CPU gọi là quantum (10-100 ms) Thích hợp cho các hệ thống tương tác. Nhược điểm: … Thời gian chuyển ngữ cảnh quá nhiều PTIT, 2012 Operating systems 20
- 21. Priority Mỗi tiến trình được gán một độ ưu tiên, tiến trình nào có độ ưu tiên cao nhất được chiếm CPU trước. Có thể độc quyền hoặc không. PTIT, 2012 Operating systems 21
- 22. Lotte ry Các tiến trình được chọn ngẫu nhiên. PTIT, 2012 Operating systems 22
- 23. Bài tậ p 1 1-Kết quả điều phối ứng với từng thuật tóan: First come first served, Shortest job first, Priority (non-preemptive), Round robin (quantum=2). 2-Thời gian chờ (waiting time) và thời gian lưu hệ thống (turnaround time) của từng tiến trình 23 PTIT, 2012 Operating systems
- 24. Bài tậ p 2 Giả sử hệ thống không giới hạn số lượng thiết bị I/O. Biểu diễn kết quả điều phối CPU bằng biểu đồ Gantt, tính thời gian chờ trung bình và thời gian lưu hệ thống trung bình ứng với các thuật tóan điều phối: First come first served, Shortest Job First và thuật tóan Round Robin với quantum =2. PTIT, 2012 Operating systems 24