Билет №7

1. Параллелизм в пространстве и во времени (конвейерный параллелизм)

Существует несколько классификаций параллелизма:

1.Пространственно временная – в пространстве: характ. наличием только одного набора данных в пространстве; во времени: характеризуется наличием нескольких наборов данных(представлены потоком данных входные и выходные параметры).

2. Среднее время обработки одного запроса. Минимизация времени

Распределенная информационно-вычислительная система характеризуется двумя основными временными параметрами: средним временем T_request обработки одного запроса к объекту и временем T_total обработки всех запросов. Каждый из этих параметров складывается из двух составляющих T_processing+T_waiting, где T_processing — время непосредственной обработки (пересылки) на узле (канале связи); T_waiting — общее время ожидания, обусловленное случайным характером процесса поступления и обработки запросов. Внимание сфокусируем на первой составляющей.

Задача - Многошаговое планирование

Многошаговое планирование базируется на следующих принципах:

1. разрешается выполнение одной операции на нескольких соседних шагах управления,

2. время шага управления t_step может быть меньше максимального времени выполнения операций,

3. если время t(i) выполнения операции i меньше времени шага t_step, операция выполняется на одном шаге,

4. если время t(i) выполнения операции i больше времени шага t_step, операция выполняется на шагах, где - ближайшее целое не меньшее x.

5. многошаговое планирование сокращает общее время решения задачи,

6. многошаговое планирование увеличивает загрузку оборудования по сравнению с обыкновенным планированием, где оборудование, назначаемое коротким операциям, простаивает до завершения выполнения длинных во времени операций.

Многошаговое планирование на базе asap

Тип – планирование на достижимость.

Исходные данные:

1. Граф непосредственного предшествования операций.

2. Времена t(i), iN выполнения операций.

3. Время t_step шага управления .

Результирующие данные:

1. Шаги управления.

2. Распределение операций по шагам управления.

3. Число процессоров каждого типа.

Описание алгоритма:

1. Планирование выполняется в цикле, начиная с первого шага и кончая последним шагом.

2. Множество всех операций разбивается в процессе планирования на три подмножества: не спланированных операций, частично спланированных операций, полностью спланированных операций.

3. Алгоритм начинает работу с введения первого шага управления и размещения на нем операций, не имеющих операций-предшественников. Если время выполнения операции меньше времени шага управления, операция полностью размещается на этом шаге, в противном случае операция является частично спланированной.

4. Алгоритм завершает работу в случае полного размещения всех операций на введенных шагах управления.

5. Для каждого шага управления выполняются следующие действия по планированию:

   1. Из множества всех операций выбираются частично спланированные операции, которые полностью или частично размещаются на текущем шаге.

   2. Из множества всех операций выбираются не спланированные операции.

   3. Для каждой из не спланированных операций проверяется, все ли операции-предшественники спланированы на предшествующих шагах управления.

   4. Если да, то операция полностью или частично включается в текущий шаг, в противном случае остается не спланированной.

Граф по которому планируем:

Типы операций:

Type(1) -> type(1)

Type(2)->type(2)

Type(3)->type(1)

Type(4)->type(2)

Type(5)->type(1)

Type(6)->type(1)

Type(7)->type(2)

Type(8)->type(1)

Рис. 1. Многошаговое планирование ASAP; t(1)= t(3)= t(5)= t(6)= t(8)=1; t(2)= t(4)= t(7)=2; t_step=1; общее время решения задачи 5 единиц (при простом планировании 8 единиц)