文章目录

  • 调度算法评价指标
  • 利用率
  • 系统吞吐量
  • 周转时间
  • 等待时间
  • 响应时间
  • 总结
  • 感谢


调度算法评价指标



利用率

我们先说说CPU利用率,由于早期CPU造价极其昂贵,因此人们希望让CPU尽可能多的工作。于是出现了一个衡量指标,CPU利用率。当然,利用率同样适用于其他设备。下面是利用率计算公式。

应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_进程调度
Eg:某计算机只支持单道程序,某个作业刚开始需要在CPU上运行5秒,再用打印机打印输出6秒,之后再在CPU运行7秒。问:在此过程中,CPU利用率、打印机利用率分别为多少?
直接给出计算结果。

应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_进程调度_02
应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_操作系统_03

拓展:如果题目考察的是多道程序并发执行的情况,可以用"甘特图"来辅助计算。甘特图类似下图。

应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_进程调度_04

系统吞吐量

对于人们来说,人们希望计算机能用尽可能少的时间处理完尽可能多的作业,于是又出现了一个衡量指标,系统吞吐量。下面是系统吞吐量计算方法。
应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_操作系统_05
Eg:某计算机处理完10道作业,费时100秒,请计算系统吞吐量。

应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_计算机_06



周转时间

对于计算机用户来说,他们很关心自己的作业从提交到完成花了多少时间。周转时间,是指作业从被提交给系统开始,到作业完成为止的这段时间间隔。它包括四个部分:作业从外存后备队列上等待作业调度(高级调度)的时间、进程在就绪队列上等待进程调度(低级调度)的世界、进程在CPU上运行的时间、进程等待I/O操作(即输入输出操作)完成的时间,注意后三项在一个作业的整个处理过程中可能发生多次。下面给出周转时间计算公式。
应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_进程调度算法评价指标_07
对于用户来说,他们关心自己的单个作业的周转时间,但是对于操作系统来说,操作系统更关心整体表现,于是出现了平均周转时间,即 周转时间的平均值。下面是平均周转时间的计算公式。
应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_应用GPU统计_08

当然,除了以上的两个时间,下面还有带权周转时间和平均带权周转时间,先说说为什么需要这两个衡量指标。
我们知道,作业之间的运行时间长短有所差距,有的长,有的短,因此在运行周转时间相同的情况下,运行不同的作业,给用户的感觉肯定是不一样的。
举个例子:
小明去打酱油,他打酱油很快,只需要1分钟。但是到酱油铺后,由于人太多了,小明等了10分钟才轮到自己,这是小明打酱油的经历。现在小红去打醋,她打醋要花10分钟,她到醋铺后只等了1分钟就轮到了自己。
我们可以算出他们的周转时间都是11分钟,但是他们的体验感有所不同,小明打酱油1分钟却等了10分钟,他肯定很暴躁。而小红打醋10分钟却只等了1分钟,她觉得这样的体验挺OK的。
回到操作系统,类比一下,打酱油和打醋都是作业,小明和小红作为用户。可以看出,他们在周转时间相同的情况下,体验是不一样的。

于是,人们提出了带权周转时间来衡量满意度。公式如下。
应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_应用GPU统计_09
可以看出,带权周转时间肯定大于等于一,因为作业周转时间包括了作业实际运行的时间。而且,带权周转时间越小,用户满意度越高,反之则越低。例如上面的小明小红,他们的平均周转时间分别是11、1.1。
当然,操作系统更关心他们的整体满意度,所以出现了平均带权周转时间,即 带权周转时间的平均值,公式如下。
应用GPU统计 gpu利用率怎么算的_进程调度算法评价指标_10



等待时间

对于计算机的用户来说,他们希望自己的作业尽可能少的等待处理机。于是人们又提出了一个衡量指标, 等待时间。
等待时间,是指进程/作业处于等待处理机状态的时间之和,显然,等待时间越长,用户满意度越低。公式如下。
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注意:
对于作业来说,不仅要考虑作业建立为进程后的等待时间,还要加上作业在外存后备队列中等待的时间。
对于进程来说,等待时间就是指进程建立后等待被服务的时间之和,在等待I/O完成的期间其实也是在被服务,所以不计入等待时间。
如果进程被I/O设备服务,那该服务时间也算入运行时间。

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与前面的指标类似,操作系统依靠平均等待时间来评价整体性能。
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响应时间

对于计算机用户来说,他们希望自己提交的请求尽早的开始被系统服务、回应,于是人们提出响应时间来衡量这个尺度。
响应时间,指从用户提交请求到首次产生响应所用的时间。



总结

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