Round-Robin là gì ? Giải đáp 7 thắc mắc cơ bản về RR- Thuật toán điều phối

Hôm nay TenTen tiếp tục với một thuật giải định thời CPU khác, đó là Round-Robin DNS (RR).
Một số điều sẽ giải thích với các bạn như “Round-Robin là gì ?” hay một số điểm lưu ý về Round-Robin.
Đối với thuật giải RR, mỗi tiến trình trước khi bắt đầu được đưa vào CPU xử lý, sẽ được cấp phát cho một đơn vị thời gian chiếm dụng CPU nhất định.
Ta gọi chung giá trị hằng số này với cái tên là quantum. Điểm khác biệt của RR và FCFS đó là RR tuân thủ theo cơ chế không độc quyền (preemptive).

1. Round-Robin là gì ?

Để giải thích đơn giản Round-Robin là gì ta có thể hiểu nó là một giải thuật định thời CPU.
Trong một chu kỳ, mỗi tiến trình được gán một thời gian giữ CPU nhất định.
Round Robin xuất phát từ nguyên tắc vòng tròn, lần lượt mỗi người sẽ nhận được một phần bằng nhau của một thứ gì đó. 
Giải thuật Round Robin cung cấp khả năng thực thi các quy trình miễn phí.

2. Những đặc điểm quan trọng của giải thuật Round-Robin là gì ?

Đây là một giải thuật ưu tiên, nằm trong danh mục giải thuật mở đầu. 
Round Robin được đánh giá là một trong những giải thuật đơn giản nhất, tồn tại lâu đời nhất và tiêu thức tính toán công bằng nhất. 
Trong giải thuật Round-Robin, khoảng thời gian phải đặt ở mức tối thiểu gán cho một tác vụ cụ thể cần được xử lý. Tuy nhiên có thể khác nhau về các hệ điều hành.
Giải thuật được phát triển theo mô hình Hybrid và điều khiển bằng đồng hồ trong tự nhiên.
Round Robin cần sử dụng thời gian thực, các khoản hồi sẽ được giới hạn trong một khoản thời gian cụ thể. 
Hầu hết các hệ điều hành truyền thống điều sử dụng phương pháp lập lịch này.

3. Nguyên lý giải thuật Round-Robin là gì ?

Như đã nói ở trên, đối với thuật giải RR, mỗi tiến trình trước khi bắt đầu được đưa vào CPU xử lý, sẽ được cấp phát cho một đơn vị thời gian chiếm dụng CPU nhất định.
Ta gọi chung giá trị hằng số này với cái tên là quantum. Điểm khác biệt của RR và FCFS đó là RR tuân thủ theo cơ chế không độc quyền (preemptive).

Như vậy, khi một tiến trình sử dụng hết thời gian quantum mà nó được cấp phát, thì dù vẫn còn phải xử lý tiếp, phần dư của nó cũng sẽ được chuyển về phía sau trong danh sách hàng đợi. 
Sau đó, căn cứ vào danh sách Ready list đã nạp trước đó, CPU sẽ lấy tiếp tiến trình kế cận để đưa vào xử lý, với mức quantum là như nhau cho tất cả các tiến trình.
Nếu gọi n là số tiến trình có trong Ready list, thời gian quantum là q, như vậy mỗi tiến trình sẽ có một khoảng thời gian là để sử dụng CPU.
Về mặt thời gian thì với RR, thời gian hoàn tất trung bình sẽ cao hơn SJF, bù lại, tính đáp ứng sẽ tốt hơn.
Để hình dung rõ ràng, ta sẽ xét 2 ví dụ sau đây.

Process	Arrival Time	Burst Time
P1	0	24
P2	1	3
P3	2	3

Với bảng dữ liệu trên, ta biết thêm được quantum time=4. Như vậy, để tính toán thuận tiện, ta cũng tiếp tục sử dụng giản đồ Gantt:
Với giản đồ Gantt này, ta có thể tính được:
– Thời gian xử lý: P1=24, P2=3 và P3= 3.
– Thời gian đợi lần lượt:
+ P1 đợi 0 + (10-4) (ms).
+ P2 đợi 4-1=3 (ms).
+ P3 đợi 7-2=5 (ms).
– Thời gian hoàn tất tiến trình:
+ P1: 30 (ms).
+ P2: 6 (ms).
+ P3: 8 (ms).
– Thời gian trung bình: AvgWT = (6+3+5)/3 = 4.66
Các bạn có thể xem chi tiết ở đây

4. Các điều kiện quan trọng được sử dụng trong giải thuật Round-Robin là gì ?

Thời gian hoàn thành: Là thời gian mà bất kỳ quá trình nào cũng cần hoàn thành công việc thực hiện.
Thời gian quay vòng: Dùng để phân biệt giữa thời gian hoàn thành và thời gian đến. Sử dụng công thức: [Thời gian quay vòng = Thời gian hoàn thành – Thời gian đến].
Thời gian chờ: Dùng để phân biệt giữa thời gian quay vòng và thời gian liên tục. Sử dụng công thức: [Thời gian chờ = Thời gian quay vòng – Thời gian nổ].

5. Ưu – nhược điểm của giải thuật Round-Robin là gì ?

Ưu điểm Round-Robin là gì ?

• Với sự hỗ trợ của Round Robin giúp các công việc phân bổ cho CPU được phân bổ hợp lý.
• Tất cả các quy trình đều được xử lý mà không có bất kỳ ưu tiên nào.
• Giải thuật mang lại hiệu suất tốt cho thời gian phản hồi trung bình
• Trong giải thuật không gặp phải các vấn đề thiếu hụt hay hiệu ứng bảo vệ.
• Round Robin không mang tính chu kỳ.
• Thêm các quy trình mới tạo vào cuối hàng đợi.
• Khi thực hiện, một lượng tử thời gian cụ thể được phân bổ cho các công việc khác nhau.
• Mỗi quá trình sẽ có cơ hội lên lịch lại sau một thời gian lượng tử cụ thể.
• Một bộ lập lịch vòng tròn thường sử dụng tính năng chia sẻ thời gian. Điều này có nghĩa là cung cấp cho mỗi công việc một khe thời gian hoặc lượng tử.

Nhược điểm Round-Robin là gì ?

• Nếu thời gian ngắt của hệ điều hành thấp, đầu ra của bộ xử lý sẽ bị giảm.
• Hiệu suất bị phụ thuộc nhiều vào lượng tử thời gian.
• Không ưu tiên cho những việc quan trọng khi lập lịch vòng tròn.
• Phương pháp này mất nhiều thời gian cho việc chuyển đổi ngữ cảnh.
• Lượng tử thời gian thấp nên dẫn đến quá trình chuyển đổi ngữ cảnh trong hệ thống cao hơn.
• Trở ngại trong việc tìm một lượng tử thời gian chính xác.
• Không đặt được mức độ ưu tiên.
• Khả năng hiểu suy giảm.

6.Một số điểm cần lưu ý về giải thuật Round-Robin là gì?

Tăng giá trị của lượng tử thời gian

Với giá trị ngày càng tăng của lượng tử thời gian, khiến cho số lượng chuyển đổi ngữ cảnh giảm, thời gian phản hồi sẽ tăng lên và tỷ lệ thiếu hụt sẽ tăng trong trường hợp này. 
Đối với giá trị cao hơn của lượng tử thời gian, Round Robin trở nên tốt hơn về số lượng chuyển đổi ngữ cảnh.

Giảm giá trị của lượng tử thời gian

Với giá trị giảm dần của lượng tử thời gian, khiến cho số lượng chuyển đổi ngữ cảnh tăng, thời gian phản hồi sẽ giảm và tỷ lệ thiếu hụt sẽ giảm trong trường hợp này. 
Đối với giá trị nhỏ hơn của lượng tử thời gian, Round Robin trở nên tốt hơn về thời gian phản hồi.

Hiệu suất của Round Robin là gì

Hiệu suất của lập lịch Round Robin chủ yếu phụ thuộc vào giá trị của lượng tử thời gian. Giá trị lượng tử thời gian phải cân chỉnh để không quá lớn và cũng không quá nhỏ.

Lập lịch FCFS

Nếu giá trị lượng tử thời gian đang tăng lên thì Round Robin có xu hướng trở thành lập lịch FCF

7. Một số thuật toán trong Round-Robin là gì?

7.1. Thuật toán Weighted Round-Robin là gì ?:

Bản chất giống như thuật toán Round Robin, tuy nhiên chúng ta có thể cấu hình cho một máy chủ nào đó thường xuyên được sử dụng hơn.

7.2. Thuật toán Least Connection:

Đây là thuật toán dựa trên tính toán số lượng kết nối để thực hiện cân bằng tải cho máy chủ, nó sẽ tự động lựa chọn máy chủ với số lượng kết nối đang hoạt động là nhỏ nhất.

7.3. Thuật toán Weights Least Connection:

Bản chất giống thuật toán Least Connection, nhưng chúng ta có thể cấu hình ưu tiên cho một máy chủ trong cụm máy chủ hoạt động.

7.4. Thuật toán Least Response Time:

Đây là thuật toán sử dụng phương pháp thời gian đáp ứng ít nhất, lựa chọn dịch vụ trên máy chủ với thời gian đáp ứng là thấp nhất. 
Ngoài ra còn có rất nhiều thuật toán cân bằng tải khác tùy theo phần mềm hoặc phần cứng cân bằng tải được sử dụng.
Và đó là những thông tin liên quan đến Round-Robin. 
Hi vọng rằng sau bài viết này, bạn sẽ không còn phải quá hoang mang và không biết Round-Robin là gì mà ngược lại có thể nắm rõ và giải Một số bài tập giải thuật toán Round-Robin.
Round-Robin DNS là một trong những giải thuật được sử dụng phổ biến trong các hệ điều hành để điều phối hoạt động tiến trình và nổi trội ở điểm là tạo ra sự công bằng cho các tiến trình khi chạy.

Các tìm kiếm liên quan đến chủ đề “Round-Robin là gì”

Round robin nghĩa là gì	Giải bài tập Round Robin
Round Robin scheduling	round-robin email là gì
Round-robin meaning	Round robin code
Round robin email là gì	Thuật toán Round Robin

Bài viết liên quan

DNS RECORD LÀ GÌ? 11 LOẠI DNS RECORD PHỔ BIẾN
DNS riêng tư là gì? 4 cách bật DNS riêng tư trên thiết bị của bạn
Lỗi dns server not responding là gì? 6 cách sửa lỗi dns server not responding