系统架构设计师 知识点整理

一:

当给定资源情况,如何进行死锁判断?

公式:

  进程数*(每个进程所需资源数-1)+1 得到当前条件下,保证不产生死锁所需要的最少资源数。

公式原理:

  最坏的情况下,系统的资源是平均分配,这种情况下,

若每个进程分到了(所需资源数-1)个资源,则再来一个资源,即可完成进程操作。

在这种情况下若系统还有1个资源,则无论这个资源分配给谁,都能保障其顺序执行完。

当一个进程执行完以后,将释放其占用的所有资源,就不会产生死锁。

二:

  CPU利用率的计算

  

  设备利用率

    (设备利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率)。

  

  各设备占用时间如下:

  https://wenku.baidu.com/view/e838a41bbfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e6c.html

 [解析] 在多道系统中的3个任务(P1、P2和P3)是竞争使用CPU,但可并行使用I/O设备(R1、R2和R3)。各个任务运行的分析过程如图8-11所示。图中水平粗实线表示某进程实际执行过程所占用的CPU或I/O设备的时间。

对图8-11分析如下。
①t0~t1时段(20ms):结合表中3个进程使用设备的先后顺序,因此,进程调度程序先选中进程P3占用CPU的使用权,进程P1占用R1设备的使用权,进程P2占用R3设备的使用权。
②t1~t2时段(20ms):由于进程的优先级P1>P3且系统CPU调度采用可剥夺式优先级的进程调度方案,CPU使用权在这一时段将转让给进程P1,进程P1占用CPU的使用权20ms,进程P2继续占用R3设备20ms,进程P3因CPU使用权被剥夺而处于就绪状态。
③t2~t3时段(20ms):进程P1占用CPU使用权终止后,进入占用R3设备的时段。由于进程的优先级P2>P3,进程P2使用完R3设备后,进入占用CPU的使用权时段。进程P3仍处于就绪状态。
④t3~t4时段(10ms):进程P1在t3时刻运行完毕。进程P2继续占用CPU的使用权。进程P3仍处于就绪状态。
⑤t4~t5时段(10ms):进程P2占用CPU使用权终止后,进入占用R2设备的时段。进程调度程序重新调度进程P3占用CPU的使用权。
⑥t5~t6时段(10ms):进程P3占用CPU使用权终止后,进入占用R2设备的时段。由于I/0设备R2可被进程并行使用,因此,进程P2、P3在这一时段将并行占用R2设备。系统中也没有其他待运行的进程,此时段CPU将处于空闲状态。
⑦t6~t7时段(10ms):进程P2在t6时刻运行完毕。进程P3继续占用R2设备。此时段CPU仍处于空闲状态。
⑧t7~t8时段(20ms):进程P3的I/O操作任务完成后,进程调度程序将CPU使用权分配给它。进程P3占用CPU20ms后运行完毕。
假设操作系统的开销忽略不计,从3个进程同时投入运行到全部完成,CPU的利用率约为。
由于设备的利用率是指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率,因此,设备R3的利用率约为
同理可得,设备R1的利用率约为
设备R2的利用率约为

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