调度算法评价指标

CPU利用率
定义
CPU处于忙碌状态的时间占总时间的比例
计算公式
利用率 = 工作时间 / 总时间
示例
单道程序场景:CPU运行5秒→打印机工作5秒→CPU再运行5秒
CPU利用率 = (5+5)/15 = 66.67%
注意点
多道程序并发时需用甘特图辅助计算
CPU造价昂贵(如17-8700K售价2699元),需要最大化其工作效率
📊
系统吞吐量
定义
单位时间内系统完成的作业数量
计算公式
吞吐量 = 完成作业数 / 总时间
示例
100秒完成10道作业,吞吐量为 0.1道/秒
设计目的
衡量系统在单位时间内的处理能力,数值越大说明系统效率越高
需理解并发执行对吞吐量的影响
⏱️
周转时间
定义
作业从提交到完成的总时间
计算公式
周转时间 = 完成时间 - 提交时间
四个组成部分
1. 作业在外存后备队列等待作业调度的时间
2. 进程在就绪队列等待CPU调度的时间
3. 进程在CPU执行的时间
4. 进程等待I/O操作的时间
平均周转时间
各作业周转时间之和除以作业数,反映系统整体表现
区分周转时间与实际运行时间的关系
⚖️
带权周转时间
定义
周转时间与实际运行时间的比值
计算公式:带权周转时间 = 周转时间 / 实际运行时间
用户满意度关系
- 周转时间相同时,实际运行时间越长则带权周转时间越小,满意度越高
- 实际运行时间相同时,周转时间越短则带权周转时间越小,满意度越高
平均带权周转时间
各作业带权周转时间之和除以作业数
厕所排队案例:使用10分钟但等待1分钟(周转11分钟)比使用1分钟但等待10分钟体验更好
等待时间
定义
进程/作业处于等待处理状态的时间总和
关键区别
- 进程等待时间:仅计算建立进程后等待服务的时间(不包括I/O服务时间)
- 作业等待时间:还需加上在外存后备队列等待的时间
调度影响
作业需要的CPU/I/O服务时间通常是固定的,调度算法主要影响等待时间
平均等待时间
所有作业等待时间之和除以作业数
注意:I/O服务时间不计入等待时间
🚀
响应时间
定义
从用户提交请求到系统首次产生响应的时间间隔
典型场景
键盘输入调试命令后到获得系统反馈的时间
设计目的
衡量交互式系统的响应速度,对用户体验至关重要
适用于交互式系统评价