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一、可靠性计算

假设同一型号的1000台通信设备，在规定的条件下工作1000小时，其中有10台出现故障。这种通信设备千小时的可靠度R为(1000-10)/1000=0.99。失效率为10/(1000*1000)=1*10-5。因为平均无故障时间与失效率的关系为MTTF=1/λ，因此，平均无故障时间MTTF=105小时。

串联系统

假设一个系统由n个子系统组成，当且仅当所有的子系统都能正常工作时，系统才能正常工作，这种系统称为串联系统，如图所示。

设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2,…,Rn表示，则系统的可靠性RR1R2…Rn。

如果系统的各个子系统的失效率分别用λ1,λ2,…,λn来表示，则系统的失效率λλ1λ2…λn。

并联系统

假如一个系统由n个子系统组成，只要有一个子系统能够正常工作，系统就能正常工作，如图所示。

设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2,…,Rn表示，则系统的可靠性：R1(1R1)(1R2)…(1Rn)。

进程管理

1、三态模型

进程三态模型及其状态转换

2、死锁

死锁是指多个进程之间互相等待对方的资源，而在得到对方资源之前又不释放自己的资源，这样，造成循环等待的一种现象。

系统中有N个并发进程，若规定每个进程需要申请R个某类资源，则当系统提供K=N* (R-1)+1个同类资源时，无论采用何种方式申请使用，一定不会发生死锁。

3、资源分配涉及的银行家算法：

所谓银行家算法，是指在分配资源之前，先看清楚，如果资源分配下去后，是否会导致系统死锁。如果会死锁，则不分配，否则就分配。

假设系统中有三类互斥资源R1、R2和R3，可用资源数分别是9、8和5。在T0时刻系统中有P1、P2、P3、P4和P5五个进程，这些进程对资源的最大需求量和已分配资源数如表3-5所示。

表3-5 进程对资源的最大需求量和已分配资源数

进程按照P1àP2àP4àP5àP3序列执行，系统状态安全吗？如果按P2àP4à P5àP1àP3的序列呢？

在这个例子中，我们先看一下未分配的资源还有哪些？很明显，还有2个R1未分配，1个R2未分配，而R3全部分配完毕。

按照P1àP2àP4àP5àP3的顺序执行时，首先执行P1，这时由于其R1、R2和R3的资源数都未分配够，因而开始申请资源，得到还未分配的2个R1、1个R2。但其资源仍不足（没有R3资源），从而进入阻塞状态，并且这时所有资源都已经分配完毕。因此，后续的进程都无法得到能够完成任务的资源，全部进入阻塞状态，形成死循环，死锁发生了。

而如果按照P2àP4àP5àP1àP3的序列执行时：

1）首先执行P2，它还差1个R2资源，系统中还有1个未分配的R2，因此满足其要求，能够顺利结束进程，释放出2个R1、2个R2、1个R3。这时，未分配的资源就是：4个R1、2个R2、1个R3。

2）然后执行P4，它还差一个R3，而系统中刚好有一个未分配的R3，因此满足其要求，也能够顺利结束，并释放出其资源。因此，这时系统就有5个R1、4个R2、1个R3……

根据这样的方式推下去，会发现按这种序列可以顺利地完成所有的进程，而不会出现死锁现象。

4、PV操作：解决互斥和同步的问题。PV操作是分开来看的：

P操作：使S=S-1，若S>=0，则该进程继续执行，否则该进程排入等待队列。

V操作：使S=S+1，若S<=0，唤醒等待队列中的一个进程。

这部分内容比较复杂，请结合我们的课程内容复习理解。

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