66IO系统性能分析.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-10 格式:PPTX 页数:22 大小:273KB 金币:10 举报 版权申诉
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3.一个简单的生产服务模型4.吞吐量和响应时间获得较大吞吐率和较小响应时间是相互矛盾的,如何进行折衷是计算机体系结构要研究的问题。计算机的一次事务处理的时间被分为三个部分:进入时间:用户输入命令的时间。系统响应时间:用户输入命令后到计算机的响应结果被显示出来的时间间隔。(3)思考时间:系统响应后到用户开始输入下一条命令的时间间隔。研究表明:用户的工作效率与事务处理时间成反比,可以用单位时间内处理的事务数量来衡量工作效率。6.6.2Little定律1.黑箱(BlackBox)3.证明假定对一个系统测量时间:Tobserve统计在此期间:完成的任务数:Ntasks每个任务的实际完成时间将这些时间求和得到TaccumulatedLittle定律:系统中的平均任务数为到达率与平均响应时间的乘积。6.6.3M/M/1排队系统1.简单的排队系统2.排队系统参数S:任务的平均服务时间:任务的服务速率,=1/SW:平均排队延迟R:平均响应时间;R=S+W:任务的到达率:服务员利用率(服务强度),=/ns:正在服务的平均任务数nq:队列的平均长度n:平均任务数,n=ns+nq;n=×Rm:服务员个数◆队列的长度不受限制,排队规则为FIFO;◆系统只有一个服务员。◆系统中平均任务数量E(n)=/(1-)◆队列中平均任务数E(nq)=2/(1-)◆系统平均响应时间E(R)=(1/)/(1-)◆任务在队列中的平均等待时间E(W)=例6.3某处理器每秒发出40次磁盘I/O请求,这些请求服从指数分布。①假定磁盘完成这些请求的服务时间服从均值为20ms的指数分布。试计算磁盘的平均利用率、请求在队列中的平均等待时间以及磁盘请求的平均响应时间。②假定磁盘完成这些请求的服务时间服从均值为10ms的指数分布,重新计算。解①如果磁盘完成这些请求的服务时间服从均值为20ms的指数分布,则磁盘I/O请求的到达率=40(个/s)磁盘完成I/O请求的服务率=1/0.02=50(个/s)磁盘的平均利用率=/=40/50=0.8该系统可以用M/M/1排队模型的结论,故:平均等待时间==平均响应时间=平均等待时间+平均服务时间=0.08+0.02=0.1(s)即:有80%的响应时间花费在队列中等待平均等待时间==平均响应时间=平均等待时间+平均服务时间=0.0067+0.01=0.0167(s)服务速率提高1倍,响应时间减少5/6。5.若M/M/m模型将M/M/1模型的服务员修改为m个,相关的分析结论有:◆系统服务强度=/(m*)◆系统中没有任务的概率P0=◆系统中有n个任务的概率Pn=◆队列中有顾客的概率Pe=◆系统中平均任务数量E(n)=m+Pe/(1-)◆队列中平均任务数E(nq)=Pe/(1-)◆系统平均响应时间E(R)=◆队列中的平均等待时间E(W)=Pe/[m(1-)]例6.4在例6.3的基础上,给磁盘I/O系统增加一个磁盘,该磁盘是另一个磁盘的镜像,故访问可以从任意一个磁盘上得到数据。假定对磁盘的I/O操作均为读操作,重新计算。解使用两个磁盘,该系统为M/M/2系统。磁盘I/O请求的到达率=40(个/s)完成I/O请求的服务率=1/0.02=50(个/s)磁盘的平均利用率=(/)/2=0.4该系统可以用M/M/m排队模型的结论:系统中没有任务的概率P0=平均等待时间E(W)=Pe/[m(1-)]=0.229/[2×50×(1-0.4)]=0.0038平均响应时间=平均等待时间+平均服务时间=0.02+0.0038=0.0238(s)两个慢速磁盘的等待时间是1个慢速硬盘的1/21,是1个快速硬盘的等待时间的1/1.76。