cpu效率公式

Question

我有一个这样的问题：

对某个系统的测量表明，平均进程在 IO 阻塞之前运行了 T 时间。进程切换需要时间 S，这实际上被浪费了（开销）。对于量子 Q 的循环调度，请给出以下各项的 CPU 效率公式

( a ) Q = INFINITY
( b ) Q > T
( c ) S < Q < T
( d ) Q = S
( e ) Q -> 0

我知道如何做 a、b、d 和 e，但对于 c，答案是 T/(T + S * T/Q) = Q/(Q + S)。这意味着发生上下文切换的总次数是 T/Q，这让我感到困惑，假设 T = 3，Q = 2，进程运行 2 个单位并切换到另一个进程，然后再切换回执行并完成，然后再次切换到另一个进程，所以它是 2 个开关，即 = 屋顶（T/Q）；但是根据答案，只有1次切换，所以1轮和2轮跑没有区别？谁能向我解释一下 CPU 效率到底是什么。

Answer 1

您的问题没有说明被 IO 阻止时调度程序切换的任何内容，所以我不认为您提供的答案是正确的。它没有考虑到进程被IO阻塞时会浪费CPU的事实。让我们看一个包含 2 个进程的示例：

repeat floor(T/Q) times:
  Process 1 runs (Q units of time)
  Context switch to process 2 (S units of time)
  Process 2 runs (Q units of time)
  Context switch to process 1 (S units of time)

if T mod Q > 0  
  Process 1 runs (T mod Q units of time) then blocks to IO 
  CPU is idle (Q - T mod Q units of time)
  Context switch to process 2 (S units of time)
  Process 2 runs (T mod Q units of time) then blocks to IO 
  CPU is idle (Q - T mod Q units of time)
  Context switch to process 1 (S units of time)


Total time elapsed = 2(Q+S)*ceiling(T/Q)
Total time processes were running = 2T
Efficiency = T/((Q+S)*ceiling(T/Q))

如果一旦进程被阻塞，调度器就会切换，那么：

repeat floor(T/Q) times:
  Process 1 runs (Q units of time)
  Context switch to process 2 (S units of time)
  Process 2 runs (Q units of time)
  Context switch to process 1 (S units of time)

if T mod Q > 0  
  Process 1 runs (T mod Q units of time) then blocks to IO 
  Context switch to process 2 (S units of time)
  Process 2 runs (T mod Q units of time) then blocks to IO 
  Context switch to process 1 (S units of time)


Total time elapsed = 2T + 2*S*ceiling(T/Q)
Total time processes were running = 2T
Efficiency = T/(T+S*ceiling(T/Q))

因此，如果我们假设调度程序在被阻塞时切换，那么您的答案就是缺少天花板（）部分。如果我们假设 T 总是 Q 的倍数，那么你甚至不需要它。不过，不确定您的问题对此有何看法。

顺便说一句，我认为您是在重复计算上下文切换，因为您是从单个进程的角度来看待它的。当您考虑调度多个进程时，应该为每个运行的量程进行一个上下文切换这一事实变得更加清楚。

Answer 2

CPU 效率是 CPU 执行有用操作（即不切换）的时间百分比。您的公式没有建议任何关于完成了多少次切换，只是花费了多少时间没有切换。

Answer 3

我最终得到 [(T^2)/(Q)] / [(T^2)/(Q)+(S*((T/Q))-(1/P))]。使用 P 作为进程数。总执行时间除以总时间（包括开关）：

Total Executing Time: P[(T/Q) * (T)] , T/Q 是每个进程必须运行的次数。然后再乘以 T 得到总处理时间。

切换时间：P[((T/Q) * (S)) - S/P] , T/Q * S 因为我们需要总切换时间，但现在我们在最后一个过程完成后计算切换（额外计数）所以我们减去 S/P。

总时间：执行时间 + 切换时间或 P[(T^2) / (Q)] + P[((T/Q) * (S)) - (S/P)]

效率：[(T^2)/(Q)] / [(T^2)/(Q)+(S*((T/Q))-(1/P))] 注意P的下降.

Wolfram Alpha 正确显示：Wolfram Eval