Đồ Án Xây dựng chương trình mô phỏng các giải thuật định thời cho CPU

Bối cảnh và lý do thực hiện đề tài
Hệ điều hành là phần gắn bó trực tiếp với phần cứng và là môi trường để cho các
chương trình ứng dụng khác chạy trên nó. Với chức năng quản lý và phân phối tài
nguyên một cách hợp lý, đồng thời giả lập một máy tính mở rộng và tạo giao diện tiện
lợi với người sử dụng, hệ điều hành là một thành phần then chốt không thể thiếu được
trong mỗi một hệ thống máy tính điện tử.
Một trong những chức năng quan trọng của hệ điều hành là quản lý CPU. Trong
môi trường xử lý đa chương, có thể xảy ra tình huống nhiều tiến trình đồng thời sẵn
sàng để xử lý. Mục tiêu của các hệ phân chia thời gian(time-sharing) là chuyển đổi CPU
qua lại giữa các tiến trình một cách thường xuyên để nhiều người sử dụng có thể tương
tác cùng lúc với từng chương trình trong quá trình xử lý.
Để thực hiện được mục tiêu này, hệ điều hành phải lựa chọn tiến trình được xử lý
tiếp theo. Bộ điều phối sẽ sử dụng một giải thuật điều phối thích hợp để thực hiện
nhiệm vụ này. Một thành phần khác của hệ điều hành cũng tiểm ẩn trong công tác điều
phối là bộ điều phối(dispatcher). Bộ phân phối sẽ chịu trách nhiệm chuyển đổi ngữ cảnh
và trao CPU cho tiến trình được chọn bởi bộ điều phối để xử lý.
Vì những lợi ích lơn lao mà giải thuật điều phối CPU đem lại và để tìm hiểu kĩ hơn
về nguyên tắc hoạt động của chúng, chúng em quyết định chọn đề tài: Xây dựng chương trình mô phỏng các giải thuật định thời cho CPU.
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu các giải thuật: First In First Out(FIFO), Round Robin(RR), Shortest
Job First(SJF), Shortest Remain Time(SRT).
- Chỉ ra được ưu và nhược điểm cả các giải thuật lập lịch CPU.
- Xây dựng chương trình mô phỏng các giải thuật đã tìm hiểu và kết quả
demo.

MỤC LỤC
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .5
1.1. BỐI CẢNH VÀ LÝ DO THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 5
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .5
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6
2.1. GIỚI THIỆU .6
2.1.1. Mục tiêu lập lịch .6
2.1.2. Các đặc điểm của tiến trình .6
2.1.3. Điều phối không độc quyền và điều phối độc quyền .7
2.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN .9
2.2.1. Khái niệm giờ CPU .9
2.2.2. Các trạng thái của tiến trình liên quan đến giờ CPU 9
2.2.3. Khái niệm lập lịch cho CPU .10
2.3. CÁC THUẬT TOÁN LẬP LỊCH .11
2.3.1. First Come First Served(FCFS) 11
2.3.2. Round robin(RR) 12
2.3.3. Shortest Job First(SJF) 14
2.3.4. Shortest Remain Time(SRT) 14
CHƯƠNG 3. CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN 16
3.1. MÔ HÌNH CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN .16
3.1.1. Cấu trúc dữ liệu .16
3.1.2. Thuật toán xử lý chung .18
3.2. THUẬT TOÁN 20
3.2.1. First In First Out(FIFO) 20
3.2.2. Round Robin(RR) .22
3.2.3. Shortest Job First(SRT) .24
3.2.4. Shortest Remain Time(SRT) 26
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH DEMO .28
4.1. CÁC MODUN CHÍNH .28
4.2. MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN .28
4.3. GIAO DIỆN CỦA CHƯƠNG TRÌNH .28
4.3.1. About 28
4.3.2. Input 29
4.3.3. Output .31
4.3.4. Control 31
4.4. ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT 33