1/3 นางสาวอัจฉรา กุลคำ เลขที่1 

บทที่4 การจัดการเวลาซีพียู แบบฝึกหัด

1. การจัดการเวลามีจุดประสงค์เพื่ออะไร 

     ตอบ    การจัดเวลาซีพียู เป็นหลักการทำงานหนึ่งของระบบปฏิบัติการ ที่ทำให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถในการเปิดโปรแกรมหลายๆ โปรแกรมในเวลาเดียวกัน ซึ่งการแบ่งเวลาการเข้าใช้ซีพียูให้กับโปรเซส จะทำให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ในปริมาณงานที่มากขึ้นกว่าการที่ให้ซีพียูทำงานให้เสร็จทีละโปรเซส

2. การประมวลผลประกอบด้วยช่วงเวลาอะไรบ้าง

    ตอบ    ประกอบด้วยช่วงเวลา 2 ช่วงเวลา และจะเกิดไม่พร้อมกัน 1.ช่วงเวลาที่ใช้ซีพียู        2.ช่วงเวลาอินพุต/เอาต์พุต 

3.ตัวจัดการเวลาซีพียูมีหลักตัดสินการ ให้สิทธิ์โปรเซสได้เวลาครองซีพียู อย่างไรบ้าง

    ตอบ    การตัดสินใจของซีพียูในการเลือกประมวลผลโปรเซสใด ๆ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ดังนี้

    1. เมื่อมีการเปลี่ยนสถานะของโปรเซสจากสถานะทำงาน (Run) ไปเป็นสถานะคอย (Wait) 

    2. เมื่อมีการเปลี่ยนสถานะของโปรเซสจากสถานะทำงาน (Run) เป็นสถานะพร้อม (Ready) 

    3. เมื่อมีการเปลี่ยนสถานะของโปรเซสจากสถานะคอย (Wait) เป็นสถานะพร้อม (Ready) 

    4. เมื่อโปรเซสเสร็จสิ้นไปแล้ว

4. ข้อพิจารณาในการจัดเวลามีอะไรบ้าง

    ตอบ   ข้อพิจารณาในการจัดเวลา 5 ข้อดังนี้

    1.  อรรถประโยชน์ของซีพียู (CPU Utilization)

    2.  จำนวนงานที่เสร็จต่อหน่วยเวลา (Throughput)

    3.  เวลาทั้งหมด (Turnaround Time)

    4.  เวลารอคอย (Waiting Time)

    5.  เวลาตอบสนอง (Response Time)

5.อัลกอริทึมการจัดการเวลาคืออะไร

    ตอบ    อัลกอริทึมสำหรับการจัดเวลาโปรเซสนั้น มีความสำคัญอยู่ที่การตัดสินใจว่าจะให้โปรเซสใดครอบครองเวลาซีพียูก่อนซึ่งประกอบด้วยวิธีต่างๆ ดังต่อไปนี้

    1.  การจัดเวลาแบบมาก่อนได้ก่อน (FCFS : First Come First Served)

    2.  การจัดเวลาแบบงานสั้นทาก่อน (SJF : Short-Job-First Scheduling)
    3.  การจัดเวลาตามลาดับความสาคัญ (Priority Scheduling)

    4.  การจัดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin Scheduling)

    5.  การจัดเวลาแบบคิวหลายระดับ (Multilevel Queue Scheduling)

6. การจัดเวลาแบบมาก่อนได้ก่อน (FCFS : First Come First Served)

    ตอบ    วิธีการในการจัดเวลาที่ง่ายที่สุดสำหรับการคัดเลือกโปรเซสให้ครอบครองเวลาซีพียูคือ โปรเซสใดที่ร้องขอใช้ซีพียูก่อน ก็จะได้รับการจัดสรรให้ครอบครอบเวลาของซีพียูก่อน ซึ่งการสร้างอัลกอริทึมนี้ขึ้นมา ทำได้ไม่ยาก เพราะสามารถนำเอาหลักการของคิวมาก่อนได้ก่อน (FIFO Queue) มาใช้ได้เลย

7. การจัดเวลาแบบงานสั้นทำก่อน (SJF : Short-Job-First Scheduling)

    ตอบ    จากการที่ได้พบเห็นปัญหาในหลักการของอัลกอริทึมมาก่อนได้ก่อน ทำให้มีการคิดค้น แนวความคิดที่จะทำให้โปรเซสที่ต้องการคาบเวลาของซีพียูในเวลาถัดไปสั้นที่สุด จะได้รับเลือกให้เข้ามาครอบครองเวลาซีพียูก่อน

8. การจัดเวลาตามลำดับความสำคัญ (Priority Scheduling)

    ตอบ    มีการคิดค้นงานที่มีลำดับความสาคัญเท่ากัน ก็จะมีการนาแบบมาก่อนได้ก่อนมาใช้ ในที่นี้วิธีการของการจัดเวลาแบบงานสั้นทำก่อน ได้มีการกำหนดลำดับความสำคัญของโปรเซสด้วยคา ระยะเวลาของความต้องการใช้ซีพียู หรือเวลาซีพียูของแต่ละโปรเซส

9. การจัดเวลาแบบวนรอบ (RR : Round-Robin Scheduling)

    ตอบ    การจัดเวลาแบบวนรอบ เป็นวิธีการที่คิดขึ้นมาเพื่อใช้กับระบบคอมพิวเตอร์แบบแบ่งเวลาโดยเฉพาะ โดยมีลักษณะการทำงานแบบมาก่อนได้ก่อน แต่ให้มีกรรมวิธีของสิทธิ์ก่อนรวมอยู่ด้วย แต่ละโปรเซสที่เข้ามาในระบบจะถูกจากัดเวลาการเข้าไปใช้ซีพียูเท่าๆ กันและคิวที่ใช้ก็เป็นแบบวงกลม (Circular Queue) ตัวจัดเวลาจะมีการให้ซีพียูกับโปรเซสที่อยู่ในคิวแบบวนไปรอบๆ

10. การจัดเวลาแบบคิวหลายระดับ (Multilevel Queue Scheduling)

    ตอบ    เป็นการจัดเวลาของการนำโปรเซสเข้ามาครอบครองซีพียูอีกแบบหนึ่ง สาหรับระบบที่สามารถแบ่งระดับชั้นของงานได้อย่างชัดเจน ซึ่งสามารถใช้ระบบการจัดเวลาที่แตกต่างกันได้

11. การคัดเลือกอัลกอริทึมสำหรับการจัดเวลาซีพียูมีหลักเกณฑ์อย่างไร

    ตอบ    หลักเกณฑ์การพิจารณาอาจกำหนดได้เป็น ดังตัวอย่างดังนี้

    1.  ให้มีการใช้ซีพียูสูงสุด โดยให้สามารถมีช่วงเวลาตอบสนองที่ไม่นานไปกว่า 1 วินาที

    2.  ให้มีทรูพุตสูงสุด โดยที่เวลาวนรอบเป็นอัตราส่วนโดยตรงอย่างพอเหมาะกับเวลาที่ต้องใช้ในการรันทั้งหมด

12. จงอธิบายวิธีการคัดเลือกอัลกอริทึมสำหรับการจัดเวลาซีพียู ต่อไปนี้

    - Deterministic Modeling

        ตอบ    วิธีนี้เป็นวิธีการคัดเลือกที่เรียกว่า Analytic Evaluation ซึ่งจะนำเอาอัลกอริทึมชนิดต่าง ๆ และลักษณะของงานมาสร้างสูตร เพื่อใช้ในการคำนวณหาตัวเลขของประสิทธิภาพที่สามารถวัดและเปรียบเทียบได้