Linux O(1) Scheduler Priority

Study Notes

Dalam sistemi Linux yang menggunakan algoritma O(1) untuk penjadwalan thread, thread dengan prioritas lebih tinggi akan dilayani lebih dahulu.
Thread dengan prioritas lebih rendah akan diberikan waktu quantum yang lebih lama.
Jika thread dengan prioritas lebih tinggi menggunakan semua waktu quantum tanpa blocking, maka prioritasnya akan meningkat (nilai numeriknya akan meningkat).
Jika thread dengan prioritas lebih tinggi memblokir sebelum waktu quantum habis, maka prioritasnya akan menurun (nilai numeriknya akan menurun).

IPC (instructions per cycle) adalah suatu counter yang mengukur jumlah instruksi yang dapat dijalankan dalam satu siklus.
CPI (cycles per instruction) adalah suatu counter yang mengukur jumlah siklus yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu instruksi.
Pada mesin quad-core dengan memori tunggal, IPC tertinggi adalah 4 dan CPI tertinggi adalah 16.

Pada sistem multi-prosesor, jika thread ingin mengakuisisi mutex yang terkunci, maka thread harus menunggu atau mengulangi.
Jika pemilik mutex sedang berjalan di CPU lain, maka thread harus mengulangi. Jika tidak, maka thread harus menunggu.

Penggunaan delay dinamis (exponential backoff) pada spinlock dapat meningkatkan kinerja sistem dengan mengurangi kontenksi memori.
Delay tersebut dapat membuat sistem lebih lambat dalam mengakuisisi kunci, tetapi dapat mengurangi kontenksi memori.

Pada sistem 32-bit dengan menggunakan page table tunggal, jumlah maksimal entri page table adalah 2^20 untuk page size 4 KB dan 2^11 untuk page size 2 MB.

PIO (Programmed I/O) adalah suatu metode I/O yang dilakukan oleh CPU.
Langkah-langkah PIO meliputi menulis perintah ke device, menyalin data ke register transfer, membaca status register, dan mengulangi langkah-langkah tersebut hingga selesai.

Pada aplikasi yang menyimpan gambar untuk 30 juta pengguna dengan 2000 foto per pengguna, maka desain datastore harus menggunakan partisi untuk meningkatkan kinerja.
Jika salah satu server mengalami kegagalan, maka 10% dari permintaan tidak dapat diproses.

Proses baru dapat dibuat menggunakan fork atau fork diikuti dengan exec.
Fork akan membuat proses yang identik dengan proses panggilan, sedangkan fork diikuti dengan exec akan membuat proses yang berbeda dengan proses panggilan.

Multithreading masih bermanfaat pada sistem single-CPU karena dapat menutupi latency akibat blok processing.

Signal dapat disampaikan ke thread user-level melalui handler yang diinstalasi oleh library threading user-level.
Jika semua thread user-level memiliki mask signal disabled dan mask signal kernel-level diupdate, maka signal akan tetap menunggu di proses.

Pada implementasi thread Solaris, terdapat empat struktur data kunci yang digunakan oleh OS untuk mendukung thread.
Struktur data tersebut adalah process, LWP, kernel-threads, dan CPU.

Pada-server web yang menggunakan model pipeline, stage-stage dapat dipisahkan untuk meningkatkan kinerja.
Jumlah thread yang diperlukan untuk setiap stage dapat dihitung berdasarkan waktu eksekusi rata-rata untuk setiap stage.