Министерство образования Российской Федерации

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра вычислительной техники и АСУ

АРХИТЕКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ ЭВМ

Методические указания к лабораторным работам

для студентов всех форм обучения специальности 220400 - «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

Ошибка! Ошибка связи.

Млин…

Краснодар

1998

УДК 681.32

Составитель: профессор каф. ВТ и АСУ В. И. Лойко

Архитектура вычислительных систем и сетей ЭВМ. Методические указания к лабораторным работам для студентов всех форм обучения специальности 220400 - Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем / Кубан. гос. технол. ун-т., Сост. В.И. Лойко, Краснодар, 1998, 70 с.

Составлены в соответствии с рабочей программой курса “ Архитектура вычислительных систем и сетей ЭВМ ” для студентов специальности 220400.

Содержат описание лабораторных работ, методические указания к их выполнению и требования к оформлению отчета.

Табл. 7. Ил. 35. Библиогр.: 15 назв.

Рецензенты: зав. каф. КТ и ИБ проф. В.С. Симанков (КубГТУ),

зав. каф. ВТ и АСУ проф. В.И. Ключко (КубГТУ).

Организационно-методические указания

1. Перед началом лабораторной работы проводится консультация по методике выполнения лабораторных работ по данной дисциплине.

2. Объем каждой лабораторной работы, подготовка и порядок выполнения построены таким образом, чтобы все студенты выполнили работу и сдали отчеты.

3. Студенты готовятся к выполнению очередной работы заблаговременно.

4. Студенты обязаны изучить технику безопасности при работе на лабораторных установках до 1000 В.

5. Готовясь к лабораторному занятию, студент обязан изучить необходимый теоретический материал, пользуясь настоящими указаниями и рекомендованной литературой, произвести необходимые расчеты, заполнить соответствующую часть отчета и дать ответы на контрольные вопросы.

6. Неподготовленные студенты к выполнению лабораторной работы не допускаются.

7. Студенты, не сдавшие отчет во время занятия, сдают его в назначенное преподавателем время.

8. Студент, не выполнивший лабораторную работу, выполняет ее в согласованное с преподавателем время.

9. Каждая лабораторная работа выполняется студентами самостоятельно. Все студенты предъявляют индивидуальные отчеты. Допускается предъявление отчета в виде электронного документа.

10. Проверка знаний студентов производится преподавателем во время лабораторного занятия и при сдаче отчета.

11. При сдаче отчета студент должен показать знание теоретического материала в объеме, определяемом контрольными вопросами, а также пониманием физической сущности выполняемой работы.

Лабораторная работа №1

Управление ресурсами однопроцессорных систем оперативной обработки

1. Цель и порядок работы

Цель работы - моделирование вычислительной однопроцессорной системы оперативной обработки.

Порядок выполнения работы:

- ознакомиться с описанием лабораторной работы;

- выполнить задание раздела 3;

- ответить на контрольные вопросы теста;

- оформить отчет согласно указаниям раздела 4.

- представить результаты работы преподавателю.

2. Общие сведения

1. Алгоритм spt

В системах оперативной обработки в качестве основного критерия эффективности используется средне время обслуживания заявок. Нетрудно видеть, что в случае, когда времена решения задач априори известны, минимальное среднее время ответа дает алгоритм SPT (Shortest-processing-task-first), назначающий задачи на решение в порядке убывания времени решения t_i, т.е. t₁t₂...t_L . При этом время

_{i i-1}

ответа u_i для задачи z_i есть u_i=  t_j, где  t_j- время

^{j=1 j=1}

ожидания, t_i - собственно время решения и среднее время

ответа есть

.

Покажем, что u* действительно минимальное значение среднего времени обслуживания. Для того чтобы показать, что u* действительно минимально среди u для всех перестановок, достаточно показать, что применение к произвольной перестановке (₁,...,_L) любой парной транспозиции, меняющей местами элементы _k и _l, где t_l t_k и l>k, может лишь уменьшить исходное значение u, соответствующее перестановке (₁,...,_L), где _i - номер задачи, назначаемой на решение i-й по порядку, i=I,L. Действительно, пусть задачи с номерами _k и _l поменялись местами. Тогда для полученной перестановки среднее время обслуживания равно

Нетрудно видеть, что

, а потому

,

так как l>k, а t_l t_k. Следовательно, перемещение вперед задачи с меньшим временем решения приводит к уменьшению среднего времени обслуживания. В перестановке (1, ... ,L) при условии, что t₁...t_L, нельзя сделать ни одной такой улучшающей транспозиции, а потому u* есть минимальное среднее время обслуживания и алгоритм SPT дает оптимальное решение рассматриваемой задачи.