這個計算CPU利用率的公式是如何工作的？

Question

我給過這個問題

考慮一個系統運行10個I/O綁定任務和一個CpU綁定任務。假定每毫秒的CPU計算髮生一次I/O限制任務和I/O操作，並且每個I/O操作需要10毫秒才能完成。同時假設上下文切換開銷爲.1毫秒，並且所有進程都是長時間運行的任務。描述以下情況時輪轉調度程序的CPU利用率：

a。時間量程爲1毫秒

b。時間量爲10毫秒

，我發現答案爲它

時間量爲1毫秒：無論哪個的過程被調度時，在 調度招致對每個上下文切換一個0.1毫秒上下文轉換成本。 這會導致CPU使用率爲1/1.1 * 100 = 91％。

時間量程爲10毫秒：I/O限制任務在使用時間量程僅爲1毫秒後會產生上下文切換 。因此，通過所有進程循環執行 所需的時間爲10 * 1.1 + 10.1（因爲每個I/O限制任務 會執行1毫秒，然後執行上下文切換任務，而CPU- 限制任務會在執行10毫秒之前執行引起上下文切換）。因此CPU使用率爲20/21.1 * 100 = 94％。

我唯一的問題是這個人怎麼得到CPU利用率的公式？我看不出他/她得到的數字是20/21.1 * 100 = 94％，1/1.1 * 100 = 91％。

Answer 1

對於第一種情況，每個任務使用1毫秒做功和1毫秒切換;因此，它每1.1毫秒花費1個工作。

對於第二種情況，情況類似：在完成所有任務所耗費的21.1毫秒中，只有20個做了實際工作。

Answer 2

這可能是最好的解釋上述問題：

http://jade-cheng.com/uh/coursework/ics-412/homework-4.pdf

Answer 3

我經歷了同樣的問題。這是我的理解方式 在第一種情況下，當時間量程爲1毫秒時，如果我們考慮甘特圖，所有I/O限制過程將會出現（讓我們調用p1-p10），然後是CPU限制的p11。所以總共10個上下文切換在11毫秒內。 CPU在11毫秒內完成的有效工作僅爲11-（10 * .1毫秒），即10毫秒。因此CPU利用率是（10/11）* 100 = 90％

同樣的方式，第二種情況下，如果我考慮20.1毫秒的時間，將會有11個交換機（最後一個是CPU綁定進程）。所以CPU工作的有效時間是20.1-（11 * .1）= 19ms。所以CPU利用率（19/20.1）* 100 = 94％

Answer 4

由於某種原因，我對這個問題感到困惑......在查看所有答案後，我終於明白了通過仔細觀察玉誠鏈接由另一個用戶給出。在書中沒有找到我可以找到的公式（可能我錯過了它），但這裏是我的答案版本，採用了一種僞公式風格：

警告：這可能是錯誤的，但也許你可以顯示我出錯的地方。

一個）

[（10 I/O過程）（1毫秒）+（1個CPU處理）（1毫秒）]/[（10 I/O過程）（1毫秒）+（1個CPU處理）（1毫秒）+（10上下文切換）*（0.1毫秒）] = 10/11 = 91％

b）

[（10 I/O過程）（1毫秒）+（1 CPU處理）（10ms）]/[（10個I/O進程）（1ms）+（1個CPU進程）（10ms）+（10個上下文s女巫）*（0.1ms）] = 20/21 = 95％