- •Теоретичні Аспекти на Межі Продуктивності і Толерантність Дефекту в Паралельному Обчисленні
- •1 Вступ
- •1.1 Дослідницькі Питання
- •1.2 Дослідницька Методологія
- •1.3 Дослідницьке Сприяння
- •2 Багатопроцесорне Планування (Частина I)
- •2.1 Класифікація планування проблем
- •2.2 Межі і Складність на Багатопроцесорному Плануванні
- •3 Баланс Навантаження і толерантність дефекту (Частина 2)
- •3.1 Модель Дефекту
- •3.2 Надійність проти Доступності
- •4 Підсумок Статей
- •4.1 Частина 1
- •4,2 Частина 2
- •5 Робота в майбутньому.
- •1 Вступ
- •2 Попередні результати
- •3 Визначення і основні результати
- •3.1 Позначення
- •3.2 Визначення
- •3.3 Основні результати і план статті
- •4 Перетворення програми р в нову програму що містить вузьку і широку частину.
- •4.1 Програма р’ як м-ідентична копія програми р
- •4.2 Продовження процесів
- •4.3 Від чотирьох копій в три нові програми
- •4.4 Перетворення програмP в програму з «товстою» і «тонкою» частинами
- •5 Товста частина
- •5.1 Перетворення p в q
- •5.2 Перетворення q в q'
- •5.3 Властивості розміщення товстої частини
- •5.4 Обчислення товстої частини
- •6 Тонка частина
- •7 Об'єднання товстих і тонких частин
- •7.1 Знахідка оптимального розміщення, що користується класами розміщення
- •7.2 Гілково-граничний алгоритм
- •8 Твердження
- •9 Обговорення
- •10 Висновки
- •Стаття 2 Стаття 2 «Максимальна Вигода Збільшення Числа пріоритетних Переривань у Багатопроцесорному Плануванні»
- •Введення до роботи
- •2. Формування проблем, позначення і основні результати.
- •2.1. Формулювання завдання
- •2.2. Позначення і терміни
- •(Білі прямокутники показують неперервні роботи)
- •2.3. Основний результат
- •3. Докази
- •3.1. Методи доведення
- •3.2. Перевищення програми p'
- •4. Висновки
- •5. Обговорення
- •6. Список літератури
- •Стаття III Використання лінійок Голомбо для оптимальних відновлюючих системах в розподілених обчисленнях толерантних до помилок
- •1 Вступ
- •2 Формулювання задачі
- •3 Загальна нижчня межа b
- •4. Ощадні Схеми Відновлення
- •5 Лінійка Голомбо
- •6. Висновок
- •7. Список літератури
- •8. Додаток: Оптимальні Послідовності
- •1 Вступ
- •1. Формулювання задачі
- •Попередня робота
- •Ощадливі Схеми Відновлення і Схеми Відновлення Голомбо
- •Модульна Схема Відновлення
- •Схеми Голомбо проти схеми модуля
- •8. Висновки
- •8. Список літератури
- •1 Вступ
- •2. Проблемне формулювання
- •3. Попереднє дослідження
- •4. Схеми відновлення
- •4.1. Нижчий mv межі
- •4.2. Послідовність s
- •4.3. Приклад послідовності
- •4.4. Регулярна схема відновлення
- •4.5. Приклад схеми відновлення, заснованої на послідовності
- •5. Схеми відновлення чотирикутника з непаралельними сторонами проти схеми відновлення Голомбо
- •6. Обговорення і укладення
- •7. Список літератури
- •8. Додаток
- •1 Вступ
- •2. Проблемна область
- •3. Попереднє дослідження
- •4. Проблемне формулювання
- •4.1. Найгірша кількість справ, що розглядаються у визначений період
- •4.2. Послідовне балансування навантаження
- •4.3. Оптимальні схеми відновлення
- •5. Головні результати
- •5.1. Комп'ютерні ланцюги
- •5.2. Приклад послідовності
- •5.3. Нормальні послідовності
- •5.4. Приклади: Голомбо, Ощадливий і послідовності модуля
- •5.5. Наваньаження компенсації ланцюгами
- •6. Напруженість mv
- •6.1. Алгоритм
- •7. Обговорення і укладення
- •8. Список літератури
4. Висновки
Вивантажуючи роботу і повторно запускаючи це на іншому процесорі, ми отримуємо швидше недорогі багатопроцесорні системи, як наприклад загальні мультипроцесори пам'яті. Це може, однак, бути дуже дорогим і трудомістким на інших багатопроцесорних і розподілених систем, і в тих випадках, ми хочемо обмежити число переривань. Відхід від усього виду
з пріоритетного переривання може, проте, призвести до неурівноваженого завантаження в мультипроцесорі, навіть при користуванні кращим можливим непріоритетним графіком. Тому, є вибір з альтернативних варіантів
між зменшенням числа пріоритетних переривань (і отже кількість накладних витрат) і збереженням завантаження розсудливого балансу між процесорами (чи комп'ютери) в системі.
Наші результати роблять можливим точне визначення кількості одного основного елементу в максимальній
Продуктивності та вигоді, збільшуючи число пріоритетних переривань. Результати легко обчислити також для масивно паралельного мультипроцесора, тобто, якщо м дуже великий.
5. Обговорення
Наші результати узагальнюють результати Braun і Schmidt [2]. Вони дивляться на вигоду максимальної продуктивності, представлення m–i–1 нових пріоритетних переривань в графіку з iпріоритетними переривання, працюючі на системі з м процесорами (комп'ютери). Ми надаємо основну формулу, яка обчислює максимальну вигоду представлення додаткових j пріоритетних переривань у графіку з i пріоритетними перериваннями, користуючись процесорами м. Наприклад, отримання максимальної користі, якщо ми представляємо одно додаткове пріоритетне переривання в графіку з одним пріоритетним перериванням користування м процесорами яке може бути вичислене.
(Рис.3 і
4) за відображають функцію
G
з
i-
проти j-переривань
робочого інтервалу програми «найгіршого
випадку» для м
= 200
відповідного м
= 400.
Якщо i≥j
значення
з G
тривіально
дорівнює одному. Це може бачитися як
низька плоска область в зображеннях.
Для m≥i+j+1
ми можемо представити формулу як формулу
з функціями (див. вище Лема 3), тому
значення G
постійне
для усіх j
з
k(i
+
1)≤j≤k(2(i
+
1)–
1),
k∈N
. Це пояснює частину з зображень, що має
форму трикутника/ плато . Наприклад, для
м
= 200
і i
= 50
значення G
=
1.333
для 50 ≤
j ≤
98
. Те
ж значення G
складає
для i
= 10
і 10 ≤
j ≤
18.
Це означає, що вигода зі збільшення
числа пріоритетних переривань з 50 до
55, або з 50 до 98, або навіть від 10
до
18 - те ж, припускаючи, що немає ніяких
накладних витрат. Бо для m<i+j
ми маємо формулу «дерева» Stern-Brocot:
.
Для j =
m –
1
та i =
0,
…,
m –
2
крива представляє результати Braun і
Schmidt [2]
Мал. 3 Функція G при m=200
Мал. 4 Функція G при m=400
6. Список літератури
1. Blazewicz, J., Ecker, K. H., Pesch, E., Schmidt, G., Weglarz, J., Scheduling Computer
and Manufacturing Processes, Springer Verlag, New York, NY 1996, (II ed.)
2001
2. Braun, O., Schmidt, G., Parallel Processor Scheduling with Limited Number of Preemptions,
Siam Journal of Computing, Vol. 32, No. 3, 2003, pp. 671-680
3. Coffman Jr., E. G., Garey, M. R., Proof of the 4/3 Conjecture for Preemptive vs.
Nonpreemptive Two-Processor Scheduling, Journal of the ACM, Vol. 40, No. 5,
November 1993, pp. 991-1018, ISSN:0004-5411
4. Dobrin, R., Fohler, G., Reducing the Number of Preemptions in Fixed Priority
Scheduling, in Proceedings of the 16th Euromicro International Conference on
Real-Time Systems, ECRTS 04, Catania, Sicily, Italy, June 2004
5. Garey, M. R. and Johnson, D. S., Computers and Intractability - A Guide to the Theory
of NP-Completeness, W. H. Freeman and Company, New York, 1979
6. Graham, R. L., Bounds for Certain Multiprocessing Anomalies, Bell System Technical
Journal, Vol. 45, No. 9, November 1966, pp.1563-1581
7. Graham, R. L., Bounds on Multiprocessing Timing Anomalies, SIAM Journal of
Applied Mathematics, Vol. 17, No. 2, 1969, pp. 416-429
8. Graham, R. L., Knuth, D., Patashnik, O., Concrete Mathematics, Addison-Wesley,
ISBN 0-201-14236-8, 1994
9. Karger, D., Stein, C., Wein, J., Scheduling Algorithms, in Handbook of Algorithms
and Theory of Computation, M. J. Atallah, editor. CRC Press, 1997
10. Lawler, E. G., Lenstra, J. K., Rinnooy Kan A. H. G., Shmoys, D. B., Sequencing
and Scheduling: Algorithms and Complexity, S.C. Graves et al., Eds., Handbooks in
Operations Research and Management Science, Vol. 4, Chapter 9, Elsevier, Amsterdam,
1993, Chapter 9, pp. 445-522
11. Lennerstad, L., Lundberg, L., Optimal Scheduling Combinatorics, Electronic
Notes in Discrete Mathematics, Vol. 14, Elsevier, May 2003
12. Lennerstad, H., Lundberg, L., Generalizations of the Floor and Ceiling Functions
Using the Stern-Brocot Tree, Research Report No. 2006:02, Blekinge Institute of
Technology, Karlskrona 2006
13. Liu, C. L., Optimal Scheduling on Multiprocessor Computing Systems, in Proceedings
of the 13th Annual Symposium on Switching and Automata Theory, IEEE
Computer Society, Los Alamitos, CA, 1972, pp. 155-160
14. McNaughton, R., Scheduling with Deadlines and Loss Functions. Management
Science, 6, 1959, pp. 1-12
15. Pinedo, M., Scheduling: Theory, Algorithms and Systems, (2nd Edition), Prentice
Hall; 2 edition, 2001, ISBN 0-13-028138-7
