chapter4

通过python process.run.py -h命令了解了process.run.py的可用的选项

题外话（关于/home目录的）：

/home 目录是 Linux 系统中用于存储用户个人文件的地方。每个用户在 /home 下都有一个以其用户名命名的子目录，用于存放该用户的个人数据和设置。以下是一些 /home 目录的特点：

• 用户目录：每个用户的主目录通常是 /home/username，其中 username 是用户的登录名。

• 个人文件：用户可以在其主目录中创建文件夹和文件，保存文档、图片、下载的内容等。

• 配置文件：用户的个性化配置文件（如 .bashrc、.profile）通常以点（.）开头，存放在用户的主目录中。

• 权限：用户只能访问和修改自己的主目录，其他用户无法直接访问，除非他们有适当的权限。

第一题

问题：用以下标志运行程序：./process-run.py -l 5:100,5:100。CPU 利用率（CPU 使用时间的百分比）应该是多少？为什么你知道这一点？利用 -c 标记查看你的答案是否正确。

运行./process-run.py -l 5:100,5:100

运行./process-run.py -l 5:100,5:100 -c 和 ./process-run.py -l 5:100,5:100 -c -p

CPU利用率为100%，程序没有进行IO操作。

第二题

问题：现在用这些标志运行：./process-run.py -l 4:100,1:0。这些标志指定了一个包含 4 条指令的进程（都要使用 CPU），并且只是简单地发出 I/O 并等待它完成。完成这两个进程需要多长时间？利用-c 检查你的答案是否正确。

运行./process-run.py -l 4:100,1:0

运行./process-run.py -l 4:100,1:0 -c

运行./process-run.py -l 4:100,1:0 -c -p

需要11个时间周期(Time)

第三题

题目：现在交换进程的顺序：./process-run.py -l 1:0,4:100。现在发生了什么？交换顺序是否重要？为什么？同样，用-c 看看你的答案是否正确。

运行./process-run.py -l 1:0,4:100

运行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c

运行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c -p

进程0（PID:0）执行IO操作，进程1（PID:1）使用CPU，运行时间从11个时间周期变为7个时间周期

第四题

问题：现在探索另一些标志。一个重要的标志是-S，它决定了当进程发出 I/O 时系统如何反应。将标志设置为 SWITCH_ON_END，在进程进行 I/O 操作时，系统将不会切换到另一个进程，而是等待进程完成。当你运行以下两个进程时，会发生什么情况？一个执行 I/O，另一个执行 CPU 工作。（-l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_END）

运行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_END

进程0（PID:0）执行IO操作时，进程1（PID:1）等待。

第五题

问题：现在，运行相同的进程，但切换行为设置，在等待 I/O 时切换到另一个进程（-l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_IO）。现在会发生什么？利用-c 来确认你的答案是否正确。

运行./process-run.py -l 1:0,4:100 -c -S SWITCH_ON_IO

进程0（PID:0）执行IO操作时，进程1（PID:1）使用CPU，执行CPU操作，充分利用CPU资源。

第六题

问题：另一个重要的行为是 I/O 完成时要做什么。利用-I IO_RUN_LATER，当 I/O 完成时，发出它的进程不一定马上运行。相反，当时运行的进程一直运行。当你运行这个进程组合时会发生什么？（./process-run.py -l 3:0,5:100,5:100,5:100 -S SWITCH_ON_IO -I IO_RUN_ LATER -c -p）系统资源是否被有效利用？

运行./process-run.py -l 3:0,5:100,5:100,5:100 -S SWITCH_ON_IO -I IO_RUN_ LATER -c -p

系统资源没有被有效利用，时钟周期19 ~ 23，26 ~ 30，CPU空闲

第七题

问题：现在运行相同的进程，但使用 -I IO_RUN_IMMEDIATE 设置，该设置立即运行发出I/O 的进程。这种行为有何不同？为什么运行一个刚刚完成 I/O 的进程会是一个好主意？

运行./process-run.py -l 3:0,5:100,5:100,5:100 -S SWITCH_ON_IO -I IO_RUN_IMMEDIATE -c -p

系统资源被有效利用，当IO密集进程IO完毕时，立即切换到该进程发出IO操作请求，再让出CPU，使得系统资源被充分利用。（有过IO操作的进程很有可能后面也会进行IO操作，为了使CPU有效利用，应该在IO结束不久后运行该进程，使其得到继续阻塞IO的机会。）

第八题

问题：现在运行一些随机生成的进程，例如-s 1 -l 3:50,3:50, -s 2 -l 3:50,3:50, -s 3 -l 3:50,3:50。看看你是否能预测追踪记录会如何变化？当你使用-I IO_RUN_IMMEDIATE 与-I IO_RUN_ LATER 时会发生什么？当你使用-S SWITCH_ON_IO 与-S SWITCH_ON_END 时会发生什么？

以随机种子=1为例：

运行./process-run.py -s 1 -l 3:50,3:50 -c -p

使用-I IO_RUN_IMMEDIATE 与-I IO_RUN_ LATER

运行./process-run.py -s 1 -l 3:50,3:50 -c -p -I IO_RUN_IMMEDIATE

运行./process-run.py -s 1 -l 3:50,3:50 -c -p -I IO_RUN_LATER

两者没区别，因为在IO完成前所有CPU任务都已经完成

使用-S SWITCH_ON_IO 与-S SWITCH_ON_END

运行./process-run.py -s 1 -l 3:50,3:50 -c -p -S SWITCH_ON_IO

运行./process-run.py -s 1 -l 3:50,3:50 -c -p -S SWITCH_ON_END