输入输出系统:M/M/1排队系统例题
文章目录
- 题目内容
- 题目分析
题目内容
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,重新计算上述问题。
题目分析
对于M/M/1排队系统题型,只需要确定两个条件即可。
首先确定到达率,也就是每秒发出或到达的I/O请求个数;接着确定平均服务率,也就是处理器每秒能够完成服务的次数。
那么分析本题,本题中题目条件中已经给出到达率(某处理器每秒发出40次磁盘请求),那么只需要确定平均服务率即可得出相关的所有结论。由于题目中给出了请求的平均服务时间,那么服务率可以通过以下计算得出:
(1)服务率=1秒/每个请求的平均服务时间=1s/20ms=50个/秒
(2)服务率=1秒/每个请求的平均服务时间=1s/10ms=100个/秒
所以到达率和服务率都已知,根据结论公式进行计算即可。(服务率和平均服务时间互为倒数,因此也可以只用平均服务时间计算)
(1)
平均利用率=到达率/服务率=40/50=0.8
平均等待时间=平均服务时间×磁盘利用率/(1-磁盘利用率)=20ms×0.8/0.2=80ms=0.08s
平均响应时间=平均服务时间×(1-磁盘利用率)=20ms/0.2=100ms=0.1s
(2)
平均利用率=到达率/服务率=40/100=0.4
平均等待时间=平均服务时间×磁盘利用率/(1-磁盘利用率)=10ms×0.4/0.6=6.7ms=0.0067s
平均响应时间=平均服务时间×(1-磁盘利用率)=10ms/0.6=16.7ms=0.0167s
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