可抢占的优先级调度算法算例：CPU利用率

Posted 2023-01-22 smile4lee

某多道程序设计系统配有一台处理器和两台外设IO1、IO2，现有3个优先级由高到低的作业J1、J2和J3都已装入了主存，它们使用资源的先后顺序和占用时间分别是：

J1：IO2（30 ms），CPU（10ms），IO1（30ms），CPU（10ms）.
J2：IO1（20 ms），CPU（20ms），IO2（40ms）
J3：CPU（30ms），IO1（20ms）

处理器调度采用可抢占的优先数算法，忽略其他辅助操作时间，回答下列问题：
（1）分别计算作业J1、J2和J3从开始到完成所用的时间。
（2）3个作业全部完成时CPU的利用率。
（3）3个作业全部完成时外设IO1的利用率。

[分析]
如前说述，本题在多道系统中的三个进程不仅要竞争使用处理机，而且还要竞争使用外设，这使得进程之间的关系更加复杂。另一方面，本题为了突出进程对CPU和外设的使用，弱化了作业调度的处理，因此题目中已假设这三个进程都已经装入主存，从这一点看，又降低了本题的难度。分析过程如图4.2所示（图中水平箭头表示实际执行过程，水平虚线表示等待过程）。

解答：
（1）由图4.2可知：
J1从开始到完成的时间是0~80ms
J2从开始到完成的时间是0~90ms
J3从开始到完成的时间是0~90ms

（2）三个作业全部完成时CPU的利用率是：
Up = (20 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10) / 90 = 70 / 90 = 77.8 %

（3）三个作业全部完成时外设IO1的利用率是：
Uio1 = (20 + 30 + 20) / 90 = 70 / 90 = 77.8 %