Câu 5: Trình bày bốn chế độ điều khiển CPU thực với một dòng xếp hàng các quá trình sẵn sàng

Bốn chế độ : - FCFS (First Come First Served)

- SJN (Shortest Job Next)

- SRTN (Shortest Remaining Time Next)

- RR (Round-Robin)

1/ FCFS:

Mục tiêu : điều phối cho thời gian chờ đợi trung bình cho mọi quá trình là như nhau.

Chế độ FCFS hoạt động theo dòng xếp hàng nguyên thuỷ, thực hiện lần lượt các quá trình theo thứ tự xếp hàng có sẵn.

Ưu điểm :

- Thao tác đơn giản

- Giờ của CPU không bị phân phối lại, chi phí tổ chức thực hiện thấp nhất

Nhược điểm :

- Không hiệu quả. Các quá trình ngắn cũng phải chờ đợi như các quá trình dài.

- Thời gian chờ đợi trung bình chung lớn. Khi tăng thời gian thực hiện của các quá trình thì thời gian trung bình chờ cũng tăng theo.

2/ SJN

Mục tiêu : cực tiểu hoá thời gian chờ đợi trung bình.

Chế độ SJN sắp xếp các quá trình theo thời gian đòi hỏi CPU thực hiện quá trình.

Ưu điểm :

- So với FCFS, SJN làm giảm thời gian chờ đợi trung bình.

- Nhanh chóng loại bỏ các tiến trình ngắn, giảm số lượng các tiến trình trong hàng đợi.

Nhược điểm :

- Vì SJN làm giảm số phần tử trong hàng đợi, dẫn đến sẽ có các phần tử khác được thêm vào, và nảy sinh sự phân phối lại. Do vậy sẽ có xu thế đẩy các quá trình dài về sau.

3/ SRTN

Mục tiêu : Ưu tiên điều phối cao hơn cho các quá trình có xác suất đòi hỏi thời gian CPU nhỏ là cao hơn.

Chế độ SRTN hoạt động căn bản như trong SJN, tuy nhiên có bước cải tiến đó là sử dụng thời gian thực hiện còn lại làm tham số điều khiển. Hệ thống sử dụng nguyên tắc: "kế tiếp là quá trình với thời gian còn lại nhỏ nhất".

Ưu điểm :

- Đảm bảo thời gian chờ đợi trung bình chung, ưu tiên các quá trình ngắn hơn quá trình dài.

Nhược điểm :

- Phức tạp thêm do phải ghi nhận thời gian thực hiện của các quá trình mỗi lần vào CPU.

4/ RR

Mục tiêu : điều phối đồng đều cho các quá trình.

Chế độ RR sử dụng lượng tử thời gian. Mỗi quá trình trong hàng đợi nhận được một lượng tử thời gian q và nếu quá trình thực hiện hết thời lượng này mà không kết thúc hoặc không bị kết khối thì nó sẽ được đưa và cuối hàng đợi.

Ưu điểm :

- Quá trình đòi hỏi ít thời gian sẽ kết thúc nhanh hơn. Uu tiên quá trình ngắn, nhưng cũng không tổn hại lớn cho các quá trình dài.

- q có độ dài càng thích hợp thì hệ thống càng được thực hiện nhanh.

Nhược điểm :

- Do phải thường xuyên phân phối lại giờ CPU nên thời gian chờ đợi trung bình chung có thể lớn hơn FCFS.