Задание №4
Исходные данные. Дана симметричная мультипроцессорная система. Все N=4 процессоров системы независимы, однотипны и функционально эквивалентны. Предельная скорость обмена по шине V =266, причем каждый процессор при решении задачи требует скорости обмена P= 40 мбайт/сек.
Задание
Разработать структурную и функциональную схемы арбитража со сменой приоритетов для мультипроцессорной системы и описать алгоритм ее работы. Типы арбитража (по указанию преподавателя): приоритетная цепочка, поллинг, независимые запросы, децентрализованный.
Цепочечная реализация предполагает статическое распределение приоритетов. Наивысший приоритет имеет ближайшее к арбитру ведущее устройство (устройство, на которое арбитр выдает сигнал ПШ). Далее приоритеты ведущих в цепочке последовательно понижаются.
Основное достоинство цепочечного арбитража заключается в простоте реализации и в малом количестве используемых линий. Последовательные схемы арбитража позволяют легко наращивать число устройств, подключаемых к шине.
Схеме тем не менее присущи существенные недостатки. Прежде всего, последовательное прохождение сигнала по цепочке замедляет арбитраж, причем время арбитража растет пропорционально длине цепочки. Статическое распределение приоритетов может привести к полному блокированию устройств с низким уровнем приоритета (расположенных в конце цепочки). Наконец, как и параллельный вариант, централизованный последовательный арбитраж не очень удобен в плане диагностики работы шины.
Рис4.2. Арбитр
Рис.4.3. Ведущий
Алгоритм:
- приоритет выше у блока, ближнего к арбитру
- если
Определить максимальное число процессорных модулей, подключаемых к шине без достижения шиной насыщения.
Максимальное число процессорных модулей, подключаемых к шине без достижения эффекта насыщения рассчитывается по формуле:
N = V / P
N = 266 / 40 = 2
Следовательно, максимальное число процессорных модулей, подключаемых к шине без достижения эффекта насыщения равно 6.
Предложить для заданной схемы методы преодоления эффекта насыщения в шине.
Преодоление эффекта насыщения реализуется следующими способами:
Увеличение производительности шины.
Увеличения количества шин.
Организация собственных ресурсов для каждого из модулей.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы были изучены основные принципы работы ОС, изучены алгоритмы работы планировщиков, построены схемы арбитража с приоритетной цепочкой, а также изучены основные объекты синхронизации процессов.
Библиографический список
Сетевые операционные системы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2001. – 544 с.
Гордеев А.В. Операционные системы. - СПб.: Питер, 2004. – 416 с.
Системное программное обеспечение/ А.В. Гордеев, А.Ю. Молчанов. – СПб.: Питер, 2001. – 736 с.
Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 624 с.
Соломон Д., Русинович М. Внутреннее устройство Microsoft Windows Server 2003, Windows XP и Windows 2000. Мастер-класс. – СПб: Питер, 2005. – 992 с.
Столлингс В. Операционные системы: Внутреннее устройство и принципы проектирования. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2002. – 848 с.
Операционные системы. Параллельные и распределенные системы / Д. Бэкон, Г. Харрис. - СПб.: Питер, 2004. – 800 с.
Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. - СПб.: Питер, 2004. – 668 с.