OS.3-1 Pretest

ในการประเมินประสิทธิภาพของอัลกอริทึมจัดเวลาซีพียู วิศวกรคอมพิวเตอร์ต้องพิจารณาสร้างสมดุล (Trade-off) ระหว่างเกณฑ์ใดเพื่อให้ระบบโต้ตอบ (Interactive System) มีประสิทธิภาพสูงสุดตามความรู้สึกของผู้ใช้งาน

• การเพิ่มเวลาครบรอบงาน (Turnaround Time) แลกกับการลดอรรถประโยชน์ซีพียู

• การเพิ่มเวลาแฝง (Dispatch Latency) แลกกับการเพิ่มปริมาณงานต่อหน่วยเวลา

• การลดเวลาตอบสนอง (Response Time) ให้ต่ำที่สุด แม้อาจส่งผลให้ค่าเฉลี่ยเวลารอคอยรวมเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

• การลดปริมาณงานต่อหน่วยเวลา (Throughput) เพื่อรักษาให้ซีพียูทำงานที่ 100% เสมอ

ค่าใดต่อไปนี้ที่สะท้อนถึงค่าใช้จ่ายเปล่าเชิงระบบ (System Overhead) ที่แท้จริงในระหว่างกระบวนการจัดการคิวงานของซีพียู

• เวลาควอนตัม (Time Quantum)

• เวลาแฝงในการจัดลำดับ (Dispatch Latency)

• ปริมาณงานต่อหน่วยเวลา (Throughput)

• เวลาครบรอบงาน (Turnaround Time)

ข้อใดคือความแตกต่างทางนิยามที่ถูกต้องที่สุดระหว่างปริมาณงานต่อหน่วยเวลา (Throughput) และเวลาครบรอบงาน (Turnaround Time)

• Throughput คือระยะเวลาที่ซีพียูว่างงาน แต่ Turnaround Time คือระยะเวลาที่ซีพียูทำงาน

• Throughput วัดจำนวนโปรเซสที่ทำงานเสร็จในหนึ่งหน่วยเวลา ส่วน Turnaround Time วัดระยะเวลารวมตั้งแต่ส่งโปรเซสเข้าสู่ระบบจนทำงานเสร็จสิ้นสมบูรณ์

• Throughput วัดเวลาในการโต้ตอบกับผู้ใช้ ส่วน Turnaround Time วัดจำนวนโปรแกรมในคิว

• ทั้งสองคำมีนิยามเหมือนกันและสามารถใช้แทนกันได้

การคำนวณหาค่าเวลารอคอย (Waiting Time) ของโพรเซสหนึ่ง ๆ ในระบบปฏิบัติการสามารถคำนวณได้อย่างไร

• เวลาครบรอบงาน (Turnaround Time) ลบด้วย เวลาเข้าใช้ซีพียูจริง (Burst Time)

• เวลาเข้าใช้ซีพียู (Burst Time) หารด้วย อรรถประโยชน์ซีพียู

• เวลาตอบสนอง (Response Time) คูณด้วย เวลาแฝงในการจัดลำดับ

• เวลามาถึง (Arrival Time) บวกด้วย เวลาควอนตัม

หน้าที่หลักของตัวจัดลำดับ (Dispatcher) ในกลไกการจัดเวลาซีพียูคือข้อใด

• คำนวณหาน้ำหนักความสำคัญล่วงหน้า

• เลือกโพรเซสที่เหมาะสมที่สุดออกจาก Ready Queue

• ลงมือสลับบริบท (Context Switch) และเปลี่ยนโหมดซีพียูเพื่อโอนอำนาจการประมวลผลให้โพรเซสที่ถูกคัดเลือก

• ส่งโพรเซสไปยังดิสก์เพื่อทำ Swapping

ปรากฏการณ์ขบวนรถ (Convoy Effect) ซึ่งสร้างปัญหาคอขวดทำให้ค่าเฉลี่ยเวลารอคอยของระบบสูงขึ้นอย่างมาก มักเป็นผลกระทบที่เกิดจากอัลกอริทึมใด

• Shortest-Job-First (SJF)

• Round-Robin (RR)

• First-Come, First-Served (FCFS)

• Multilevel Feedback Queue (MLFQ)

ในบรรดาอัลกอริทึมการจัดตารางซีพียูทั้งหมด อัลกอริทึมใดที่ได้รับการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์แล้วว่าให้ค่าเฉลี่ยเวลารอคอย (Average Waiting Time) ต่ำที่สุดเสมอ

• Round-Robin

• Priority Scheduling

• First-Come, First-Served

• Shortest-Job-First (SJF)

การแก้ไขปัญหาการอดตาย (Starvation) ของอัลกอริทึมการจัดเวลาตามความสำคัญ (Priority Scheduling) สามารถทำได้โดยใช้นวัตกรรมทางวิศวกรรมที่เรียกว่าอะไร

• ปรากฏการณ์ขบวนรถ

• การเพิ่มอายุ (Aging)

• การแบ่งเวลาควอนตัม

• การเรียกใช้ตัวจัดตารางระยะยาว

หากตั้งค่าเวลาควอนตัม (Time Quantum) ในอัลกอริทึม Round-Robin ให้มีขนาดใหญ่มาก ๆ (มีค่าเป็นอนันต์) อัลกอริทึมเวียนเทียนนี้จะแปรสภาพกลายเป็นอัลกอริทึมในข้อใด

• Shortest-Job-First

• Priority Scheduling

• First-Come, First-Served (FCFS)

• Multilevel Queue

ข้อดีที่สำคัญที่สุดของการประเมินประสิทธิภาพอัลกอริทึมด้วยวิธีกำหนดโมเดล (Deterministic Modeling) คืออะไร

• สามารถดักจับไวรัสคอมพิวเตอร์ได้อย่างแม่นยำ

• เป็นวิธีที่รวดเร็วและให้ผลลัพธ์เป็นตัวเลขค่าเฉลี่ยที่ชัดเจนสำหรับการเปรียบเทียบจากชุดข้อมูล (Workload) ที่กำหนดให้

• สามารถจำลองสถานการณ์ความน่าจะเป็นแบบสุ่มที่ซับซ้อนได้อย่างสมบูรณ์แบบที่สุด

• ไม่จำเป็นต้องใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์ในการคำนวณเลย