Bài giảng Hệ điều hành nâng cao - Bài 2: Các mô hình xử lý đồng hành - Trần Hạnh Nhi

Bài 2 : CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ ĐỒNG HÀNH 
XỬ LÝ ĐỒNG HÀNH 
VÌ SAO ? 
 VẤN ĐỀ ? 
1 
Xử lý đồng hành , để tăng hiệu suất sử dụng CPU 
CPU 
IO 
CPU 
IO 
CPU 
Job 1 
Job 1 
IO 
CPU 
IO 
CPU 
Job 1 
CPU 
IO 
CPU 
Job 2 
CPU 
Job 1 
Job 1 
Job 1 
Job 1 
2 
Xử lý đồng hành , để tăng tốc độ xử lý 
Job : kq = a*b + c*d; 
Xử lý tuần tự : 
Xử lý đồng hành : 
kq1 = a * b; 
kq2 = c* d; 
kq = kq1 + kq2; 
kq = kq1 + kq2; 
kq2 = c*d; 
kq1 = a*b; 
3 
Xử lý đồng hành , những khó khăn ? 
HĐH : “ Giải quyết nhiều công việc  đồng thời , đâu có dễ ! 
 Tài nguyên giới hạn , ứng dụng “ vô hạn ” 
 Nhiều hoạt động đan xen 
??? Phân chia tài nguyên ? 
??? Chia sẻ tài nguyên ? 
??? Bảo vệ ? 
Excel 
Visual C++ 
CDplayer 
Winword 
4 
Giải pháp 
HĐH : “ Ai cũng có phần khi đến lượt mà ! ” 
“ Chia để trị ”, cô lập các hoạt động . 
 Mỗi thời điểm chỉ giải quyết 1 yêu cầu . 
 Aûo hoá tài nguyên : biến ít thành nhiều 
Winword 
CDPlayer 
Visual C ++ 
Excel 
5 
Thuật ngữ 
Concurrency ( đồng hành ): mô hình xử lý nhiều tác vụ đồng thời . 
Multitasking ( đa nhiệm ) : cho phép nhiều tác vụ / công việc được xử lý đồng thời 
Multiprogramming ( đa chương ) : cho phép nhiều chương trình được thực hiện đồng thời ( trên 1 CPU) 
Multiprocessing ( đa xử lý ): nhiều bộ xử lý làm việc đồng thời 
6 
Khái niệm tiến trình 
P2 
 int a; 
IP 
P1 
 int a; 
IP 
7 
Mô hình đa tiến trình ( MultiProcesses ) 
Hệ thống là một tập các tiến trình hoạt động đồng thời 
Các tiến trình độc lập với nhau => không có sự trao đổi thông tin hiển nhiên .. 
winword 
Visual C 
CDplayer 
Excel 
OS 
8 
Mô hình đa tiểu trình ( MultiThreads ) 
Muốn nhiều dòng xử lý đồng thời cùng chia sẻ tài nguyên (server, OS, các chương trình tính toán song song ) 
alta vista 
 TIỂU TRÌNH (THREAD ) 
9 
Khác biệt giữa Tiểu trình & Tiến trình 
Tiểu trình : 1 dòng xử lý 
Tiến trình : 
 1 không gian địa chỉ 
1 hoặc nhiều tiểu trình 
Các tiến trình là độc lập 
Các tiểu trình trong cùng 1  tiến trình không có sự bảo vệ  lẫn nhau ( cần thiết ? ). 
P1 
int a; 
T1 
T2 
T3 
10 
Tiểu trình hạt nhân (Kernel thread) 
Khái niệm tiểu trình được xây dựng bên trong hạt nhân 
T1 
T2 
HDH 
System call 
User mode 
Kernel mode 
11 
Tiểu trình người dùng (User thread) 
Khái niệm tiểu trình được hỗ trợ bởi một thư viện hoạt động trong user mode 
T1 
Kernel 
T2 
User mode 
Kernel mode 
T3 
LWP1 
LWP2 
P1 
P2 
12