ĐỀ CƯƠNG NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH

1

PHẦN LÝ THUYẾT NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH
CÂU 1 : LẬP LỊCH CHO CPU
-

-

Lập lịch cho CPU là tổ chức hàng đợi cho các tiến trình sẵn sàng phân phối
h CPU cho chúng dựa vào độ ưu tiên của tiến trình sao cho việc sử dụng là
hiệu quả nhất.
Thuật toán
Xét n tiến trình Pi song hành có thời điểm vào RL tương ứng là ti và thời gian
xử lý là ai
Yêu cầu bài toán đưa ra thứ tự của Pi để được thực hiện phân phối tới CPU
và cho ra thời gian TB là nhỏ nhất.
+Thời gian chờ Pi = thời điểm xử lý - ti
+Thời gian chờ TB = ∑ thời gian chờ Pi / n

*Thuật toán lập lịch vào trước phục vụ trước (FCFS)
- Quy tắc: Dựa vào thời điểm xuất hiện Pi trong RL , độc quyền
- Cách thực hiện : Giả sử Pi , ti , ai và Pj , tj , aj
Nếu

ti < tj : Pi sẽ được phục vụ trước Pj

-Ưu điểm : giờ CPU không bị phân phối lại và chi phí tổ chức thực hiện thấp nhất.
-Nhược điểm : thời gian trung bình chờ phục vụ của các tiến trình là như nhau do
đó dẫn tới
+ Thời gian chờ trung bình sẽ tăng vô hạn khi hệ thống tiếp cận tới hạn khả năng
phục vụ của mình.

+ Nếu độ phát tán thời gicn thục hiện tiến trình tăng thì thời gian chờ đợi trung
bình cũng tăng theo.
+ Khi có tiến trình dài , ít bị ngắt thì các tiến trình khác phải chờ đợi lâu hơn.
*Thuật toán lập lịch xoay vòng:
- Quy tắc : Hệ thống dựa vào thời điểm xuất hiện Pi trong RL , thời gian hệ thống
phục vụ cho tiến trình là như nhau gọi là quantum
- Cách thực hiện : Giả sử Pi , ti , ai và Pj , tj , aj
Nếu

ti < tj : Pi sẽ xử lý xong và ra ngoài hệ thống
+ ai < q : Pi được xử lý sau , xếp vào cuối hàng đợi
1


2

+ ai > q : Pi được xử lý hết thời gian q
-Ưu điểm : phục vụ đồng mức theo lớp sẽ cho hệ thống ưu tiên những tiến trình
ngắn nhưng không gây tổn hịa lớn cho các tiến trình dài.
-Nhược điểm : do phải thường xuyên phân phối lại giờ CPU nên thời gian chờ đợi
trung bình cuả lập lịch xoay vòng có thể lớn hơn FCFS.
*Thuật toán lập lịch với độ ưu tiên
- Quy tắc : Dựa vào thời điểm xuất hiện Pi trong RL , độ ưu tiên hệ thống gắn cho
mỗi tiến trình là bi .Có hai hình thức là độc quyền và không độc quyền
- Cách thực hiện : Giả sử Pi , ti, ai , bi và Pj , tj , aj , bj
Nếu ti < tj , bi < bj
+ Độc quyền : Pi đang xử lý , Pi vào RL và bi < bj . Pi tiếp tục thực hiện.
+ Không độc quyền : Pi đang xử lý , Pi vào RL và bi < bj . Pi bị đẩy ra ngoài và đưa
Pj vào thực hiện.
-Thuật toán này phải thường xuyên cập nhật thông tin về thời gian thực hiện tiến

trình.Chế độ phân bổ lại giờ CPU cũng phải được áp dụng nếu khồng sẽ làm mất
tính ưu việt của tiến trình.
*Thuật toán lập lịch theo thời gian công việc SJF
- Quy tắc : dựa vào thời điểm xuất hiện Pi trong RL , thời gian phục vụ là ai.Có hai
hình thức là độc quyền và không độc quyền
- Cách thực hiện : Giả sử Pi , ti, ai và Pj , tj , aj
Nếu ti < tj , ai > aj
+ Độc quyền : Pi đang xử lý , Pi vào RL và ai > aj . Pi tiếp tục thực hiện.
+ Không độc quyền : Pi đang xử lý , Pi vào RL và ai > aj . Pi bị đẩy ra ngoài và đưa
Pj vào thực hiện.
-Ưu điểm : Thời gian chờ đợi trung bình của các tiến trình ngắn hơn so với FCFS .
SJF nhanh chóng loại bỏ các tiến trình ngắn ,giảm số lượng các tiến trình trong
hàng đợi.
-Nhược điểm : Chế độ phân phối lại giờ CPU cũng được áp dụng trong trường hợp
ngắt các tiến trình dài đang thực hiện đế phục vụ các tiến trình ngắn hơn mới xuất
2


3

hiện trong hành đợi .Nếu tiến trình mới xuất hiện có tổng thời gian thực hiện ngắn
nhưng vấn lớn hơn thời gian cần thiết để thực hiện nốt tiến trình đang thực hiện thì
việc ngắt tiến trình là không hợp lý.
CÂU 2 : THUẬT TOÁN THAY THẾ TRANG
-Thuật toán FIFO : trang nào nạp vào trước sẽ bị thay thế trước , trang nào có thời
gian tồn tị trong bộ nhớ lâu nhất sẽ bị thay thế
+ Dễ vài đặt
+ Hiệu suất phụ thuộc vào số lượng khung trang trống và tần xuất xuất hiện của
khung trang.
-Thuật toán LRU : thay thế trang có thời điểm truy xuất lâu nhất trong quá khứ .

+ Chi phí thực hiện cáo
+ Không đảm bảo tối ưu trong mọi trường hợp
+ Để xác định cần được thay thế trang nào hệ thống cần kiểm tra định kỳ , thống kê
các trang vào đã được sử dụng để tìm ra trang cần thay thế.
-Thuật toán OPT : thay thế trang lâu được sử dụng trong tương lai nhất.
+ Số lỗi trang được giảm xuống .
CÂU 3 : THUẬT TOÁN ĐỊNH VI ĐẦU TỪ
-Thuật toán FCFS : Để truy cập tới 1 file hệ thống sẽ tổ chức 1 hàng đợi yêu cầu
phục vụ của track. Track nào có yêu cầu cần phục vụ thì đầu từ đọc\ghi sẽ di
chuyển tới đó trước.
-Thuật toán SSFT : Thuật toán này chọn track nào có thời gian di chuyển đầu từ
đọc\ghi ngắn nhất thì phục vụ trước.
-Thuật toán SCAN : Trong thuật toán này đầu từ đọc\ghi sẽ quét từ giá trị nhỏ nhất
đến giá trị lơn nhất , sau đó quét ngược lại , track nào co nhu cầu sẽ phục vụ.
-Thuật toán C_SCAN : Thuật toán này đầu từ đọc\ghi sẽ quét từ giá trị nhỏ nhất
đến giá trị lớn nhất nhưng không phục vụ đường về.
- Thuật toán LOOK : Thuật toán này đầu từ đọc\ghi sẽ quét từ giá trị nhỏ nhất đến
giá trị lớn nhất nhưng đầu từ đọc\ghi chỉ quét trong phạm vi có nhu cầu phục
vụ(tức là không quét tới track đầu tiên và track cuối cùng).
3


4

-Thuật toán C_LOOK : Thuật toán này đầu từ đọc\ghi sẽ quét từ giá trị nhỏ nhất
đến giá trị lớn nhất nhưng đầu từ đọc\ghi chỉ quét trong phạm vi có nhu cầu phục
vụ(tức là không quét tới track đầu tiên và track cuối cùng).Không phục vụ đường
về.
CÂU 4 : BA PHƯƠNG PHÁP CẤP PHÁT BỘ NHỚ TRONG CỦA HỆ ĐIỀU
HÀNH

-First fit : Cấp phát vùng nhớ tự do đầu tiên đủ lớn tìm được cho file. Tìm kiếm có
thể bắt đầu tại đầu tập hợp các vùng nhớ trống hay tại điểm kết thúc của tìm kiếm
first-fit trước đó. Thuật toán dừng khi tìm kiếm được vùng nhớ đầu tiên đủ điều
kiện cho file.Do đó thuật toán này thời gian cấp phát quyền sử dụng ô nhớ nhanh
chóng nhưng gây lãng phí bộ nhớ.
-Best fit : Cấp phát vùng nhớ tụ do nhỏ nhất cái mà đủ lớn .Chúng ta phải kiếm
toàn bộ danh sách đó , trừ khi danh sách đó được sắp xếp theo kích cỡ.Chiến lược
này tạo ra một lỗ trống còn lại nhỏ nhất dư thừa .
-Worst fit : Cấp phát vùng nhớ tự do lớn nhất. Ngược lại chúng ta phải tìm kiếm
toàn bộ danh sách trừ khi nó được sắp xếp theo kích thước.Chiến lược này tạo ra
vùng nhớ còn lại lớn nhất , có thể coc ích hơn lỗ trống nhỏ từ thuật toán bestfit
CÂU 5 : PHƯƠNG PHÁP CẤP PHÁT KHÔNG GIAN NHỚ TỰ DO CHO
ĐĨA TỪ
*Cấp phát liên tục : Để phân bổ không gian nhớ cho một file hệ thống chọn một
đoạn liên tục các khối đĩa tự do để cấp phát cho file đó. Với phương pháp này , để
định vị file hệ thống chỉ cần biết địa chỉ của khối đĩa tự do đầu tiên và số lượng
block đã dùng.
-Ưu điểm:
+ Hỗ trợ cho phương pháp truy nhập tuần tự và truy nhập trực tiếp.
-Nhược điểm :
+ Phải chọn được thuật toán tối ưu để tìm các vùng không gian tự do cấp phát chi
file ( first fit , best fit , worst fit)
+ Có thế xảy ra trường hợp không đủ số khối đĩa tự do liên tiếp cần thiết để cấp
phát cho các file.
+ Trong trường hợp các khối đĩa tự do nằm tản mạn sẽ không sử dụng được gây
lãng phí không gian nhớ.
4


5

*Cấp phát liên kết : Trong trường hợp này mối file định vị thư mục thiết bị bằng
hai con trỏ một con trỏ tới khối đĩa đầu tiên , một con trỏ tới khối đĩa cuối cùng đã
cấp cho file. Trong mỗi khối đĩa cấp phát cũng có một con trỏ để trỏ tới khối đĩa kế
tiếp.
- Ưu điểm : Sử dụng được các khối đĩa tự do nằm tản mạn .
- Nhược điểm : chỉ hỗ trợ truy nhập tuân tự không hỗ trợ truy nhập trực tiếp ,độ tin
cậy không đảm bảo nếu bị mất các con trỏ.
*Cấp phát theo chỉ số :Để cấp phát không gian cho 1 file hệ thống sử dụng 1 khối
đĩa đặc biệt gọi lag khối đĩa chỉ số cho mỗi file. Trong khối đĩa chỉ số chứa địa chỉ
của các khối đĩa đã cấp phát cho file,trong thư mục thiết bị địa chỉ của các khối đĩa
chỉ số.Khi một khối đĩa đượccấp phát cho file thì hệ thống loại bỏ địac hỉ của khối
này khỏi danh sách các khối đĩa tự do và cập nhật vào khổi chỉ số của file.
- Ưu điểm : hỗ trợ truy nhập trực tiếp.
- Nhược điểm : Lãng phí không gian nhớ dành cho khối đĩa chỉ số.

5


6

Đề cương môn Nguyên lý hệ điều hành
Chương 2: Các giải thuật lập lịch CPU
1.

Một số khái niệm
- Giờ CPU: là time mà CPU phục vụ hoạt động cho các tiến trình, nó có
thể xử lí các dòng lệnh, các chỉ thị, các tính toán. Tại mỗi thời điểm chỉ
có một tiến trình được phân phối giờ CPU đê hoạt động
- Lập lịch cho CPU: là tổ chức 1 hàng đợi cho các tiến trình sẵn sang để

phân phối giờ CPU cho chúng dựa vào độ ưu tiên của các tiến trình sao
cho việc sử dụng CPU hiệu quả nhất.
+ Độ ưu tiên của các tiến trình phụ thuộc vào thuật toán mà hệ thống
dùng để lập lịch: time xuất hiện tiến trình trong hàng đợi, time thực hiện
các tiến trình, time kết thúc các tiến trình
Một số thuật toán lập lịch CPU

2.
a. Bài toán
- Xét n

tiến trình Pi song hành có thời điểm vào RL tương ứng là ti và thời
gian xử lý là ai
- Yêu cầu bài toán đưa ra thứ tự của Pi để được thực hiện phân phối tới
CPU và cho ra thời gian TB là nhỏ nhất.
+ Thời gian chờ Pi = thời điểm xử lý - ti
+ Thời gian chờ TB = ∑ thời gian chờ Pi / n

b.
c.

d.

Thuật toán lập lịch vào trước phục vụ trước (FCFS)
- Quy tắc: + Thời điểm xuất hiện ti trong RL
+ Thực hiện theo chế độ độc quyền
- Cách thực hiện: giả sử Pi, ti, ai và Pj, tj, aj với ti < tj
 Pi được phụ vụ hết aI rồi Pj được thực hiên sau
- Ưu điểm: giờ CPU ko bị phân phối lại (ko bị ngắt) và chi phí tổ chức
thực hiện thấp nhất (do ko phải thay đổi thứ tự ưu tiên phục vụ)

- Nhược điểm: thời gian trung bình chờ phục vụ của các tiến trình là như
nhau (ko kể tiến trình dài hay ngắn) dẫn đến 3 nhược điểm
+ Thời gian chờ trung bình sẽ tăng vô hạn khi hệ thống tiếp cận tới hạn
khả năng phục vụ của mình
+ Nếu độ phát tán thời gian thực hiện tiến trình tăng thì thời gian chờ
trung bình cũng tăng theo
+ Khi có tiến trình dài, ít bị ngắt thì các tiến trình khác sẽ phải chờ đợi
lâu hơn.
Thuật toán lập lịch xoay vòng RR (Round Robin)
6


7

Quy tắc: + Thời điểm ti xuất hiện Pi trong RL
+ Time hệ thống phục vụ các tiến trình bằng nhau được gọi là
quantum (q)
+ Thực hiện theo chế độ độc quyền
- Cách thực hiện: giả sử Pi, ti, ai và Pj, tj, aj với ti < tj
 Pi được phụ vụ trước
+ ai q: Pi được xử lí xong và kết thúc ra ngoài hê thống
+ ai > q: Pi được xử lí hết time hệ thống yêu cầu là q và đẩy ra ngoài
RL và xếp ở cuối hàng đợi chờ đến lượt xử lí tiếp theo
- Ưu điểm: cho phép hệ thống ưu tiên cho các tiến trình ngắn (vì nó kết
thúc sớm) nhưng ko gây tổn hại lớn cho các tiến trình dài
- Nhược điểm: do thường xuyên phải phân phối lại giờ CPU nên thời gian
chờ đợi trung bình của RR có thể lớn hơn FCFS.
Thuật toán lập lịch với độ ưu tiên
- Quy tắc: + Thời điểm ti xuất hiện Pi trong RL
+ Độ ưu tiên được gắn cho mỗi tiến trình Pi tương ứng là bi

+ Thực hiện theo chế độ độc quyền và không độc quyền
- Cách thực hiện: giả sử Pi, ti, ai, bi và Pj, tj, aj, bj với ti < tj, bi< bj
+ Độc quyền: Pi đang được xử lí, Pj vào RL và bi< bj thì Pi tiếp tục được
thực hiện, Pj phải chờ
+ Không độc quyền: : Pi đang được xử lí, Pj vào RL và bi< bj làm cho Pi
bị đẩy ra ngoài hàng đợi, Pj được vào phục vụ ngay
-

e.

f.

Thuật toán lập lịch thời gian công việc ngắn nhất (SJF)
- Quy tắc: + Thời điểm ti xuất hiện Pi trong RL
+ Time xử lí Pi là ai
+ Thực hiện theo chế độ độc quyền và không độc quyền
- Cách thực hiện: giả sử Pi, ti, ai và Pj, tj, aj với ti < tj
+ Độc quyền: Pi đang được xử lí, Pj vào RL và ai> aj thì Pi được xử lí
bình thường, Pj phục vụ sau khi Pi hết time yêu cầu
+ Không độc quyền: Pi đang được xử lí, Pj vào RL, Pi bị đẩy ra hàng đợi,
Pj được vào phục vụ
- Ưu điểm: Thời gian chờ trung bình của tiến trình ngắn hơn FCFS, SJF
nhanh chóng loại bỏ các tiến trình ngắn -> giảm số lượng tiến trình trong
hàng đợi.
- Nhược điểm: chế độ phân phối lại giờ CPU cũng đc áp dụng trong trường
hợp ngắt các tiến trình dài đang thực hiện để phục vụ các tiến trình ngắn
hơn mới xuất hiện trong hàng đợi. Nếu tiến trình mới xuất hiện có tổng
7

8

thời gian thực hiện ngắn nhưng vẫn dài hơn thời gian để thực hiện nốt
tiến trình đang thực hiện thì việc ngắt tiến trình là ko hợp lý.
Chương 3: Các giải thuật thay thế trang
1.

2.
3.

Thuật toán FIFO
- Chọn trang thay thế là trang được nạp vào lâu nhất trong bộ nhớ
- Dễ cài đặt
- Hiệu suất phụ thuộc vào số lượng khung trang trống và tần suất xuất hiện
của trang
Thuật toán tối ưu (Optimal)
- Chọn trang thay thế là trang lâu được sử dụng nhất trong tương lai
Thuật toán LRU
- Chọn trang thay thế là trang có thời điểm truy xuất lâu nhất trong quá
khứ

Chương 4: Các thuật toán định vị đầu từ đọc/Ghi
1.

2.

3.

4.

5.

6.

FCFS
- Nguyên tắc: Để truy nhập tới 1 file hệ thống sẽ tổ chức 1 hàng đợi các
yêu cầu phục vụ của các track ( lưu dữ liệu của 1 file cần truy nhập).
Track nào có yêu cầu cần phục vụ trước thì đầu từ đọc/ghi sẽ dịch chuyển
tới đó trước
SSTF
- Thuật toán này chọn track nào có time di chuyển đầu từ đọc/ghi ngắn
nhất thì phục vụ trước
Scan
- Thuật toán này đầu từ đọc/ghi quét từ track nhỏ nhất đến track lớn nhất,
sau đó quét ngược lại track nào có nhu cầu sẽ phục vụ
C-scan
- Thuật toán này đầu từ đọc/ghi quét từ track nhỏ nhất đến track lớn nhất
nhưng đầu từ đọc ghi không quét đường về
Look
- Thuật toán này đầu từ đọc ghi quét từ track nhỏ nhất đến track lớn nhất
sau đó quét ngược lại nhưng chỉ quét trong phạm vi các track có nhu cầu
phục vụ không quét tới track đầu tiên hoặc cuối cùng (nếu các track này
không có yêu cầu phục vụ)
C-look
- Thuật toán này đầu từ đọc ghi quét từ track nhỏ nhất đến track lớn nhất
nhưng không quét ngược lại nhưng chỉ quét trong phạm vi các track có
8


9





nhu cầu phục vụ không quét tới track đầu tiên hoặc cuối cùng (nếu các
track này không có yêu cầu phục vụ)
Ba phương pháp cấp phát bộ nhớ trong của hệ điều hành
Khi có 1 tiến trình cần được nạp vào bộ nhớ mà trong bộ nhớ có nhiều hơn 1
khối nhớ trống (free block) có kích thước lớn hơn kích thước của tiến trình
đó, thì hệ điều hành phải quyết định chọn 1 khối nhớ trống phù hợp để nạp
tiến trình sao cho việc lựa chọn này dẫn đến việc sử dụng bộ nhớ chính là
hiệu quả nhất. Có 3 thuật toán để lựa chọn:
- First fit: hệ điều hành sẽ quét qua các khối nhớ trống bắt đầu từ khối nhớ
trống đầu tiên trong bộ nhớ và sẽ chọn khối nhớ trống đầu tiên có kích
thước đủ lớn để nạp tiến trình
- Best fit: chọn khối nhớ có kích thước vừa đúng bằng kích thước của tiến
trình cần được nạp vào bộ nhớ
- Worst fit: hệ điều hành bắt đầu quét từ khối nhớ trống kế sau khối nhớ
vừa được cấp phát và chọn khối nhớ trống kế tiếp đủ lớn để nạp tiến trình
Phương pháp cấp phát không gian nhớ tự do cho đĩa từ
Cấp phát liên tục : Để phân bổ không gian nhớ cho một file hệ thống chọn
một đoạn liên tục các khối đĩa tự do để cấp phát cho file đó. Với phương pháp
này , để định vị file hệ thống chỉ cần biết địa chỉ của khối đĩa tự do đầu tiên và
số lượng block đã dùng.
- Ưu điểm:
+ Hỗ trợ cho phương pháp truy nhập tuần tự và truy nhập trực tiếp.
- Nhược điểm :
+ Phải chọn được thuật toán tối ưu để tìm các vùng không gian tự do cấp phát chi
file ( first fit , best fit , worst fit)

+ Có thế xảy ra trường hợp không đủ số khối đĩa tự do liên tiếp cần thiết để cấp
phát cho các file.
+ Trong trường hợp các khối đĩa tự do nằm tản mạn sẽ không sử dụng được gây
lãng phí không gian nhớ.
- Cấp phát liên kết : Trong trường hợp này mối file định vị thư mục thiết bị
bằng hai con trỏ một con trỏ tới khối đĩa đầu tiên , một con trỏ tới khối đĩa cuối
cùng đã cấp cho file. Trong mỗi khối đĩa cấp phát cũng có một con trỏ để trỏ tới
khối đĩa kế tiếp.
- Ưu điểm : Sử dụng được các khối đĩa tự do nằm tản mạn .
- Nhược điểm : chỉ hỗ trợ truy nhập tuân tự không hỗ trợ truy nhập trực tiếp ,độ
tin cậy không đảm bảo nếu bị mất các con trỏ.
- Cấp phát theo chỉ số :Để cấp phát không gian cho 1 file hệ thống sử dụng 1
khối đĩa đặc biệt gọi lag khối đĩa chỉ số cho mỗi file. Trong khối đĩa chỉ số chứa
địa chỉ của các khối đĩa đã cấp phát cho file,trong thư mục thiết bị địa chỉ của các
khối đĩa chỉ số.Khi một khối đĩa đượccấp phát cho file thì hệ thống loại bỏ địac hỉ
-

9


10

của khối này khỏi danh sách các khối đĩa tự do và cập nhật vào khổi chỉ số của
file.
- Ưu điểm : hỗ trợ truy nhập trực tiếp.
- Nhược điểm : Lãng phí không gian nhwos dành cho khối đĩa chỉ số.
1. Bài tập ví dụ về lập lịch CPU

Xét các tiến trình sau
Tiến trình

P1
P2
P3
P4
P5

Thời điểm vào RL
0
1
2,5
3
4,5

Thời gian CPU
10
1
2
1
5

Độ ưu tiên
3
1
3
4
2

Hãy cho biết kết quả điều phối theo các chiến lược FCFS, SJF, Round Robin với
q=2, độ ưu tiên độc quyền- không độc quyền.
Tính thời gian chờ cho từng tiến trình và time chờ trung bình trong các chiến lược

trên
Bài làm
a.

FCFS

Pi
Thời điểm xử
lí
Thời gian xử lí

P1
0

P2
10

P3
11

P4
13

P5
14

10

1

2

1

5

Thời gian chờ:
P1 = 0- 0 = 0

P3= 11- 2,5= 8,5

P2= 10- 1 =9

P4= 13- 3= 10

P5= 14- 4,5= 9,5

Thời gian chờ trung bình: = 7,4
b.

SJF độc quyền
Pi
Thời điểm xử
lí

P1
0

P2
10

P4
11

P3
12

P5
14
10


11

Thời gian xử lí

10

1

1

2

5

Thời gian chờ:
P1= 0- 0= 0
P3= 12- 2,5= 9,5
P2= 10- 1= 9

P4= 11- 3= 8
Thời gian trung bình: 7,2



P5= 14- 4,5= 9,5

SJF không độc quyền
Pi
Thời điểm xử
lí
Thời gian xử
lí

P1
0

P2
1

P1
2

P3
2,5

P4
3

P3

4

P5
5,5

P1
10,5

1

1

0,5

0,5

1

1,5

5

8,5

Thời gian chờ:
P1= (0-0) + (2-1) + (10-2,5)= 9
P2= 1-1 =0
P3= (2,5- 2,5) + (4- 3)= 1
P4= 3- 3= 0
P5= 5,5- 4,5= 1

Thời gian chờ TB: 2,2

c.

Round Robin với q= 2

Pi
Thời điểm xử
lí
Thời gian xử
lí

P1
0

P2
2

P3
3

P4
5

P5
6

P1
8

P5
10

P1
12

P5
14

P1
15

P1
17

2

1

2

1

2

2

2

2

1

2

2

11


12

Thời gian chờ:
P1= (0-0) +(8-2)+ (12-10)+ (15-14)= 9
P2= 2-1= 1
P3= 3- 2,5= 0,5
P4= 5-3= 2
P5= (6- 4,5) +(10-8)+ (14- 12)= 5,5
Thời gian chờ TB; 3,6
d.

Độ ưu tiên độc quyền
Pi
Thời điểm xử
lí
Thời gian xử
lí

P1
0

P2
10

P5
11

P3
16

P4
18

10

1

5

2

1

Thời gian chờ:
P1= 0- 0= 0
P2= 10- 1= 9
Thời gian chờ TB: 8,8



P3= 16- 2,5= 13,5
P4= 18- 3= 15

P5= 11- 4,5= 6,5

Độ ưu tiên không độc quyền
Pi
Thời điểm xử
lí
Thời gian xử
lí

P1
0

P2
1

P1
2

P5
4,5

P3
9,5

P1
11,5

P4
18

1

1

2,5

5

2

6,5

1

Thời gian chờ:
12


13

P1= (0-0)+ (2-1)+ (11,5- 4,5)= 8
P2= 1-1= 0
P3= 9,5- 2,5= 7
P4= 18- 3= 15
P5= 4,5- 4,5= 0
Thời gian chờ TB: 6

1.

Bài tập ví dụ về thay thế trang

Cho các trang có thứ tự yêu cầu lần lượt như sau:
7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1, 7, 0, 1
Cho biết quá trình thay thế trang và số lỗi trang dùng thuật toán FIFO, thuật toán
tối ưu Optimal, thuật toán RLU biết có 3 khung trang trống
Bài làm
a.

1

FIFO: chọn trang thay thế là trang được nạp vào lâu nhất trong bộ nhớ
7

0

1

2

0

3

0

4

2

3

0

3

2

1

2

0

1

7

0

1

7

7

7

2

2

2

2

4

4

4

0

0

0

0

0

0

0

7

7

7

0

0

0

0

3

3

3

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

3

3

3

3

3

2

2

2

2

2

1

2
3


Có 15 lỗi trang

b.

1
2

Thuật toán tối ưu Optimal: chọn trang thay thế là trang lâu được sử dụng

nhất trong tương lai
7

0

1

2

0

3

0

4

2

3

0

3

2

1

2

0

1

7

0

1

7

7

7

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

7

7

7

0

0

0

0

0

0

4

4

4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

13

14

3


1

2
3


1

3

3

3

3

3

3

3

3

1

1

1

1

1

1

1

Có 9 lỗi trang
c.

1

1

Thuật toán RLU: chọn trang thay thế là trang có thời điểm truy xuất lâu
nhất trong quá khứ
7

0

1

2

0

3

0

4

2

3

0

3

2

1

2

0

1

7

0

1

7

7

7

2

2

2

2

4

4

4

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

3

3

3

3

3

3

0

0

0

0

0

1

1

1

3

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

7

7

7

Có 12 lỗi trang

Bài tập ví dụ về sơ đồ di chuyển đầu từ đọc ghi
File F1 được phân bổ lần lượt tại các track có số thứ tự sau:
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Đầu từ đọc ghi đang định vị tại track có STT là 53
Hãy sử dụng các thuật toán để vẽ sơ đồ: FCFS, SSTF, Scan, C-Scan, Look,
C-Look
Bài làm
14


15

a.

FCFS: track nào có yêu cầu phục vụ trước thì đầu từ đọc ghi sẽ dịch
chuyển tơi trước.

14

37

53

65

67

98

122

124

183

1
2
3
4
5
6
7
8
9
b.

SSTF: thuật toán này chọn track nào có thời gian di chuyển ngắn nhất thì
phục vụ trước
14

37

53

65

67

98

122

124

183

1
2
3
4
5
6
7
8
9
c.

Scan: thuật toán này, đầu từ đọc ghi quét từ track nhỏ nhất đến track lớn
nhất sau đó quét ngược lại, track nào có nhu cầu sẽ phục vụ
0

14

37

53

65

67

98

122

124

183

Ma
x

1
2
15


16

3
4
5
6
7
8
9
10
11

d.

C-Scan: thuật toán này tương tự Scan nhưng đầu từ đọc ghi không phục
vụ đường về (không quét ngược lại)
0

14

37

53

65

67

98

122

124

183

Ma
x

1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
e.

Look: tương tự Scan nhưng trong thuật toán này đầu từ đọc ghi chỉ quét
trong phạm vi các track có nhu cầu phục vụ không quét tới track đầu tiên
hay track cuối cùng (nếu các track này không có nhu cầu phục vụ)
14

37

53

65

67

98

122

124

183

1
16


17

2
3
4
5
6
7
8
9
f.

C-Look: tương tự Look nhưng đầu từ đọc ghi không phục vụ đường về
14

37

53

65

67

98

122

124

183

1
2
3
4
5
6
7
8
9

17