บทที่ 4

1. บทที่ 4
การจัดตารางการทางานของหน่วย
ประมวลผลกลาง

2. หลักการพื้นฐานในการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลการ
ในระบบคอมพิวเตอร์ที่มีการทางานแบบหลายโปรแกรม จาเป็นต้องมีการ
จัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง ซึ้งการจัดตารางการทางานของ
หน่วยประมวลผลกลางนี้ถือเป็นหลักการพื้นฐานของระบบปฏิบัติการ เพราะการ
ทางานของโปรเซสหนึ่งจาเป็นต้องใช้ทรัพยากรต่าง ๆ มากมาย และเนื่องจาก
หน่วยประมวลผลกลาง เป็นทรัพยากรในระบบที่มีความสาคัญมากที่สุด ดังนั้น
เพื่อให้ระบบคอมพิวเตอร์มีการใช้งานหน่วยประมวลกลาง อย่างเต็ม
ประสิทธิภาพ จึงต้องมีระบบการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง
ที่มีประสิทธิภาพด้วย

3. การจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางที่ดี ต้องคานึงถึงสิ่ง ดังนี้
1. ช่วงเวลาประมวลผลและช่วงเวลาอินพุต/เอาต์พุต ( CPU & I/O
Burst Cycle )
2. ตัวจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง ( CPU
Scheduler )
3. การจัดตารางแบบให้แทรกกลางคัน ( Preemptive
Scheduling )
4. ตัวส่งต่อ ( Dispatcher )

4. หลักเกณฑ์ในการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง
มีดังนี้
1. ประสิทธิผลการใช้หน่วยประมวลผลกลาง ( CPU
Utilization )
2. อัตราปริมาณงาน (Throughput )
3. เวลารอคอย (Waiting time )
4.เวลาตอบสนอง ( ResponseTime )

5. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง
วิธีการในการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง (
Scheduling Algorithm ) สามารถแบ่งออกได้ดังนี้
1. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบมาก่อนได้
ทางานก่อน (First Come, First Served Scheduling:
FCFS )
2. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบโปรเซสสั้น
ทางานก่อน ( Shortest Job First scheduling: SJF )

6. 3. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบตามลาดับ
ความสาคัญ ( Priority Scheduling )
4. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลแบบกลางแบบหมุนเวียน
( Round Robbin Scheduling: RR )
5. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบคิวหลายระดับ (
Multilevel Queue Scheduling )

7. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบมาก่อนได้ทางานก่อน
 มีหลักการทางาน โดยให้บริการแก่โปรเซสที่เข้าสู่ระบบก่อน จะได้เข้าไปใช้
หน่วยประมวลผลกลางก่อน
 วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายสุด และนิยมนาไปใช้งานร่วมกับวิธีอื่น ๆ
 การทางานของแต่ละโปรเซสเป็นแบบ Non Preemtive คือไม่มีการ
ขัดจังหวะการทางานของโปรเซส
 วิธีการนี้สามารถสร้างขึ้นมาใช้งานได้โดยใช้ Queue ซึ้งเมื่อมีโปรเซสที่
ต้องการเข้าไปใช้งาน CPU ระบบจะทาการเก็บโปรเซสนั้นไว้ในคิวพร้อม และ
เมื่อหน่วยประมวลผลกลางว่างโปรเซสที่อยู่หัวแถวของคิวพร้อมจะถูกนาออก
จากคิวพร้อมเพื่อเข้าไปใช้งานหน่วยประมวลผลกลาง

8. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบโปรเซสสั้น
ทางานก่อน
 มีหลักการทางาน โดยให้บริการแก่โปรเซสที่ใช้เวลาหน่วยประมวลผลกลางน้อย
ที่สุด จะได้เข้าไปใช้หน่วยประมวลผลกลางก่อน กรณีที่มีโปรเซสที่ใช้เวลา
หน่วยประมวลผลกลางเท่ากัน จะใช้วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วย
ประมวลผลกลางแบบมาก่อนได้ทางานก่อน
 แนวทางในการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางโปรเซสสั้นทางาน
ก่อน แบ่งออกเป็น 2 วิธี คือ

9. 1. วิธี Non Preemtive เมื่อโปรเซสได้เข้าไปใช้งานในหน่วย
ประมวลผลกลาง โปรเซสนั้นจะได้ใช้งาน หน่วยประมวลผลกลาง จนกว่า
ช่วงเวลาหน่วยประมวลผลกลางของตนเอง
2.วิธี Preemtive เมื่อโปรเซสใดได้เข้าไปใช้งาน หน่วยประมวลผลกลาง
และเมื่อมีโปรเซสใหม่ที่ใช้เวลาหน่วยประมวลผลกลางน้อยกว่าที่เหลืออยู่ของ
โปรเซสที่กาลังทางาน ระบบจะทาการหยุดโปรเซสที่กาลังทางานอยู่แล้วให้
โปรเซสใหม่ที่ใช้เวลาหน่วยประมวลผลกลางน้อยกว่า เข้าไปใช้งานหน่วย
ประมวลผลกลาง

10. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบตามลาดับ
ความสาคัญ
- วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบตามลาดับ
ความสาคัญ จะต้องกาหนดระดับความสาคัญให้แต่ละโปรเซส
- ระบบจะบริการโปรเซสที่มีระดับความสาคัญสูงสุด จะได้เข้าไปใช้งาน
หน่วยประมวลผลกลางก่อน กรณีที่มีโปรเซสที่มีระดับความสาคัญเท่ากัน จะใช้
วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบมาก่อนได้ทางาน
ก่อน
- การกาหนดระดับความสาคัญ นิยมใช้ตัวเลข เช่น 0-10 และ 0
หมายถึง ระดับความสาคัญสูงสุด

11. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบหมุนเวียน
- วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบหมุนเวียนนี้ได้รับ
การออกแบบมาเพื่อใช้กับระบบการทางานแบบแบ่งเวลาประมวลผล (Time
Sharing System ) โดยเฉพาะ
- ลักษณะการทางานคล้ายกับวิธีการจัดคารางการทางานของหน่วยประมวลผล
กลางแบบมาก่อนได้ทางานก่อน แต่มีระยะเวลาการเข้าไปใช้งาน CPU
- เวลาที่แต่ละโปรเซสได้รับเพื่อเข้าไปใช้งานหน่วยประมวลผลกลางเรียกว่า
ระยะเวลาควอนตัม (Time Quantum ) หรือ Time Slice ซึ่งมี
โปรเซสเข้าไปใช้งาน หน่วยประมวลผลกลางหมดระยะควอนตัมที่กาหนดตัวให้แล้ว
จะต้องหยุดการทางานแล้วกลับไปต่อท้ายในคิวพร้อม ถือเสมือนเป็นโปรเซสใหม่ที่เข้า
มาในระบบ
- ถ้ามีโปรเซสในระบบจานวน n โปรเซส และระยะเวลาควอนตัมมีค่าเท่ากับ
q หน่วยแล้ว แต่ละโปรเซสใช้เวลาในการรอคอยนานที่สุด = ( n-1 )q หน่วย
เวลา

12. วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบคิวหลายระบบ
- วิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบคิวหลายระดับนี้
ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับระบบที่สามารถแบ่งประเภทของโปรเซสได้ง่าย
- ตัวอย่างการแบ่งคิวพร้อม ( Ready Queue ) ออกเป็น 2 ระดับ คือ
เช่น
1.คิวพร้อมที่ 1 ใช้สาหรับโปรเซสที่ทางานแบบโต้ตอบ (
Interactive )
2.คิวพร้อมที่ 2 ใช้สาหรับโปรเซสที่ทางานแบบกลุ่ม ( Batch )

13. ขั้นตอนวิธีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผลกลางแบบคิวหลาย
ระดับ มี ดังนี้
1. จัดคิวพร้อมของระบบออกเป็นหลาย ๆ ๆคิวแยกจากกัน
2. โปรเซสที่เข้าสู่ระบบ จะถูกกาหนดให้เข้าไปอยู่ในคิวพร้อมใดคิวพร้อม
หนึ่งเท่านั้น
3. ในแต่ละคิวพร้อม จะมีการจัดตารางการทางานของหน่วยประมวลผล
กลางของตนเอง ( ไม่จาเป็นต้องใช้วิธีเดียวกัน )