32. Сегментная структуризация памяти.

Особенности: сегменты формируются различных размеров. Причём их номера не упорядочены и могут быть произвольными целыми числами. Каждому сегменту ставится в соответствии его базовый адрес. В трёхмерном представлении добавляют смещение внутри сегмента. Но на практике задают не три координаты, а две (S, R), тогда для перехода к непрерывному адресу необходимо выполнить две операции. Сегменту с номером S присваивают базовый адрес As0, а затем принцип база+смещение A=As0+R. Механизм работы такой: Отдельный сегмент может представлять собой подпрограмму, массив данных и др. То есть определяется программистом. Иногда сегментация программы выполняется компилятором по умолчанию. При загрузке процесса часть сегментов помещается в ОП, при этом может использоваться алгоритм оптимального размещения, оставшаяся часть размещается на диске. Сегменты могут занимать не смежные участки, во время загрузки создаётся таблица сегментов процесса, в которой для каждой странице указывается: 1-Начальный физический адрес.

2-Размер сегмента. 3-Правила доступа. 4-Признак модификации. 5-Признак обращения к данному сегменту за последний квант времени и другая информация. Если виртуальное адресное пространство нескольких процессов выполняют один и тот же сегмент, то в таблице сегментов этих процессов делаются ссылки на один и тот же участок ОП, в котором находится сегмент в единственном экземпляре. Недостатком данного метода является фрагментация на уровне сегментов. На уровне сегментов более медленное преобразование адреса.

33. Классификация триггерных схем, примеры, параметры. Основные структуры запоминающих устройств (2d, 3d), структурные методы повышения быстродействия запоминающих устройств.

СМОТРИ ВОПРОС №54

34. Протоколы повторной передачи. Анализ производительности.

ARQ-методы

Возможен ряд вариантов повторной передачи данных:

1.                 каждый правильно переданный кадр, который дошел без ошибок, может быть подтвержден специальным кадром подтверждения, положительной квитанцией ASK. S – кадр, [3,4]= 00

2.                 Подтверждение кадром, речь идет об информационном кадре.  Каждый правильно переданный кадр может быть подтвержден путем ASK, который «вставлен» в информационные кадры, передаваемые по обратному направлению.

3.                 Использование отрицательного подтверждения – отрицательная квитанция NAК, или S – кадр где [3,4] = 01 *** передающая сторона не будет долго ожидать, если не получает подтверждения, наступает метод 4

4.                 Использование процедур (механизма) Timeout’а – передающая сторона по истечении некоторого времени повторно передает кадр, для которого истекло время ожидания.

Три метода (протокола) повторной передачи

1.     Метод (протокол) с остановками и ожиданием (метод с простоями) – это простейший метод ARQ: в процессе передачи передающая сторона передает кадр и ждет его подтверждения. Если получен «ASK», то передается новый кадр. А если передается «NAK» или истекает Timeout, то происходит повторная передача (этот метод используется в полудуплексных каналах связи)

2.     Протокол (метод) с N-возвращениями (N шагов назад) (метод непрерывной передачи) – самый распространенный реально используемый протокол повторной передачи.        Передача производится непрерывно с передающей стороны без ожидания подтверждения. Число N показывает максимальное количество кадров, находящихся в процессе передачи.       Номер этого текущего кадра определяется как: No = i + N, где N – размер окна.      Размер окна оговаривается с помощью ненумерованных кадров в ходе установления соединения.     N = 0..7 или 0..127

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11…

                   N=5, Текущий кадр - подчеркнут

                            0 1 2 3 4  5 6 7 8 9 10  11… - на 1 пришел ASK, тогда -

                            0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 – на 4 пришел ASK тогда

                            0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 – на 6 пришел NAK тогда

                            0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 – и так далее

Метод скользящего окна используется не только на канальном уровне, а и в протоколе TCP по своей методике реализации.

3.     Метод выборочного повторения (селективного отказа) 

– реализуется с помощью 4-го типа S-кадров, [3,4] = 11

Метод скользящего окна – когда передвигается постоянно окно N.

Если например, 7 и 6 пришли без ошибки, а 6 с ошибкой, то за нового передают и 6, и 7, и 8.

Размер окна устанавливается на этапе соединения. В ненадежных сетях, когда кадры часто искажаются размер окна необходимо уменьшить. Повторно передается только тот кадр, который пришел с ошибкой. Возникает проблема упорядочивания кадров по номерам.

 Анализ пропускной способности или производительности методов повторной передачи

Производительность – количество правильно переданных кадров за единицу времени.

Ряд предположений для анализа

1.     Нумерация кадров не ограничена.

2.     Передающая сторона или станция находится в режиме насыщения (в каждый момент времени есть кадр для передачи)

3.     Длина кадра фиксирована (в качестве этого фиксированного значения принимается средняя длина кадра)

Анализ метода с остановками и ожиданиями (ЛР 4)

t_I – время передачи информационного кадра = L / C

                   L – длина

                   С – пропускная способность

tр - время распространения по физической среде

to – время обработки

   по истечении времени обработки формируется S-кадр и передается

ts = Ls / C

в «жирной точке» принимается решение – в зависимости от того, S = ASK илиNAK – передается следующий кадр или тот же, повторно

tп – время простоя (перерыва) = 2 tr+to+ts

t_T = ti + tп – интервал времени между передаваемыми кадрами

Идеальный случай – когда всегда приходит ASK. Тогда t_T будет называться интервалом времени между правильно переданными кадрами.

В таком случае _max   = 1/t_T  - максимальная производительность

Для оценки t_T предположим, что каждый кадр в результате передачи с вероятностью Р будет передан с ошибкой. Тогда 1-Р – вероятность что без ошибки.

Тогда появляется дискретное время t^~_v, под которым понимаем случайный интервал времени между правильно переданными кадрами.

t^~_v = t_T – с Pv = (1-P)

t^~_v = 2t_T – с Pv = P*(1-P)

t^~_v = 3t_T – с Pv = P*P*(1-P)

t^~_v = i t_T – с Pv = P^i-1(1-P)

Протокол с N-возвращениями (протокол непрерывной передачи)

 

Ряд предположений:

1.     Порядковые номера не ограничены

2.     Передающие станции находятся в режиме насыщения (всегда есть кадр для передачи)

3.     Через время tп ( = 2 tp + ti + ts ) передающая станция получает положительную либо отрицательную квитанцию, а если ни то и не другое – срабатывает механизм Timeout’a и передается опять текущий кадр.

 

При а=1 нет разницы между старт-стопным методом и

методом с N-возвращениями, протокол SS превращается в протокол с N возвращениями

Пример 1

а=1+ tп/ti = t_T /ti

a=4, P = 0.01  -вероятность битовой ошибки, вероятность неправильной передачи

Пример 2

ts = 48бит / 9600  = 5 мсек

tп = 2tp + to + ts = 2,5 + 0 + 5  =7,5 мсек

 

а = 1+ 7,5 / 125 = 1,054 = 1

 

можно использовать любой протокол

 

для второго метода, если подтверждение идет по информационному кадру, то  tп = 2tp + to + ti

 

тогда…

tп = 2,5+0+125 = 127,5

a = 1+127,5/125 = 2 – тогда протокол SS менее эффективен, лучше N – возвр.

Спутниковые КС

Время распространения tp = 280 мс

с = 4800 бит/сек – а = 4

с = 4800 бит/сек  -  а = 23

 

Определение оптимальной длины кадра

l – вся длина кадра разбиваем на: l – полезная длина кадра

l' – служебная информация, 48 бит

 

l+l’ – общая длина кадра

Увеличить l – пропускная способность, ПС, увеличится

Уменьшить l – передача становится надежнее, меньше число ошибок.

Оптимальный смысл заключается в следующем:

l

l'

 

l/(l+l’) – для определения оптимальной длины

Построение модели ошибок(характерно для спутниковых КС)

Pb – вероятность независимой битовой ошибки (бит-ориентированный протокол)

- вероятность того, что 1 бит будет передан с ошибкой, это никаким образом не связано с другими битами.

q_b = 1-Pb – Вероятность того, что бит будет передан без ошибки

q_b^(l+l’) – вероятность того, что все кадры были переданы правильно

1-q_b^(l+l’) – вероятность того, что передача произошла с ошибкой

 

Р = Pb* (l+l’) – характерно для наземных каналов связи

P = 1-(1 – Pb)^l+l’ - для спутниковых КС

Д = _max*l - объем полезной информации, передаваемой в единицу времени, [бит/сек]

Если С – ПС КС – тогда

Коэффициент Д/С – коэффициент полезного использования пропускных способностей КС