4.2.1. Оценка необходимой производительности увс и емкости памяти.

Определение требуемой производительности проводится путем последовательного анализа временных диаграмм обмена информацией с абонентами и порядка решения задач с учетом выбранной организации их решения, а также объема выполняемых команд функциональных задач с учетом выбранной организации их решения.

Первый шаг – выявление групп цепочек параллельно решаемых задач. Выбор цепочек производят из условия исключения связей между ними, по которым может производится передача информации, т.к. при этом цепочка параллельно решаемых задач сокращается.

Второй шаг – согласование временных диаграмм параллельных цепочек задач с общей временной диаграммой УВС обмена информацией с абонентами и между цепочками.

Третий шаг – задание производительности команд по каждой параллельной цепочке и времени их счета. По временной диаграмме определяют производительность, требуемую для решения j - ой задачи в интервале времени ∆ t _j :

П _j = N _j / ∆ t _j (4.1 )

где: ∆ t _j - интервал времени, отводимый по временной диаграмме для решения j -й задачи;

N _j - число выполняемых команд при решении j -ой задачи

N _j = N _jn . K _д

где: N _jn - число команд в программе решения задачи;

K _д - динамический программный коэффициент.

При построении УВС однотипных процессорах- вычислителях, требования к ним по производительности предъявляется по максимальной цепочке:

П= П_jmax ( 1+ А + М ) ( 4.2 )

где: А - коэффициент, учитывающий долю производительности вычислителя, которая требуется

для организации вычислительных процессов в УВС.

Для статического принципа организации А = 0.05 ÷ 0.15 , для динамического А = 0.1 ÷ 0.25.

М - коэффициент, учитывающий долю производительности , предусматриваемую для корректировок задач, или модернизации системы. В среднем для статического принципа организации М = 0.2 ÷ 0.4; для динамического : М=0.1 ÷ 0.3.

Далее рассматриваются пути совмещения решений цепочек задач, для чего определяют время работы цепочек задач в цикле работы системы и оценивают загрузки каждой цепочки в своем процессоре – вычислителе. Возможность совмещения цепочек параллельно решаемых задач на процессорах – вычислителях оцениваются по относительной избыточной производительности УВС.

_s

∆ S _m = S - Σ M _iB ( 4.3 )

ⁱ⁼¹

где S - число цепочек задач

M _iB - коэффициент загрузки выбранного процессора-вычислителя

M _iB = П _iзmax / П_В

где : П_{iз max} - максимальная производительность i -й цепочки задач

П_В - производительность выбранного процессора- вычислителя по наивысшей максимальной производительности из всех цепочек задач. Он для одной задачи равен 1, для остальных < 1.

Если ∆ S _m ≥ 1 , то нужно рассматривать совмещение двух параллельных задач.

Если ∆ S _m ≥ 2 , то совмещение трех параллельных задач, и так далее.

Возможность совмещения параллельных цепочек задач также оценивается коэффициентом занятости вычислителя в цикле : _s

∆ Sω = S - ∑ ω _iB ( 4.4 )

ⁱ⁼¹

где: ω _iB - коэффициент занятости вычислителя решением i -той задачи.

Если ∆ Sω ≥ 1 , то нужно рассматривать возможность совмещения двух параллельных цепочек задач.

Если ∆ Sω ≥ 2 , то необходимо аннулировать возможность совмещения трех параллельных цепочек, и так далее.

В результате анализа устанавливают распределение цепочек задач по процессорам- вычислителям, которое повышает эффективность использования УВС.

Далее производится оценка требуемых емкостей оперативной памяти. Для этого анализируется количество входных и выходных данных, а также числа рабочих ячеек каждой задачи. Для обеспечения восстановления данных в случае их сбоя предусматривается хранение входных данных, и передаваемых между цепочками данных в процессе решения каждой задачи цепочки в течении всего цикла работы системы.

Общее число Q _i ячеек, необходимое для решения всех задач цепочки

Q _i = Q _i∑B + Q _iBx + Q _{i∑ max} ( 4.5 )

где : Q_{i ∑B} ; Q _iBx - суммарное число ячеек, требуемое для хранения входной и выходной информации у

i -ой цепочки задач

Q _{i∑ max} - максимальное число ячеек, используемое в цикле решения цепочек задач.

_s

Общая емкость оперативной памяти Q_o= ∑ Q_i увеличивают до Q=Q_o ( 1+А_п +М_п) (4.6)

ⁱ⁼¹

где : А_п - коэффициент, учитывающий долю памяти, которую предусматривают для организации процесса управления и корректировок: А_п = 0.1 ÷ 0.2 .

М_п - коэффициент, учитывающий долю памяти, предусматриваемую для модернизации. На этапе эскизного проекта М_п = 0.5 ÷ 0.8. На рабочем проекте М_п = 0.3 ÷ 0.5 и после проведения испытаний М_п= 0.15 ÷ 0.2; и позднее - еще меньше.