Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М. А. Бонч-Бруевича
Кафедра ОПДС
Исследование элементов автоматизированных систем управления
Курсовая работа по дисциплине
«Имитационное моделирование систем обработки информации и управления»
Выполнила:
студентка группы СУ-21
Заляева А.Р.
Проверил: Иванов А.Ю.
Санкт-Петербург
2015
Содержание:
Введение 3
1. Задание к курсовой работе 4
2. Описание модели 5
3. Проведение эксперимента на модели 7
3.1. Стратегическое планирование эксперимента 7
3.2. Тактическое планирование эксперимента 8
3.3. Результаты выполнение эксперимента 10
3.4. Выводы по результатам исследований 11
4. Заключение 12
Список литературы 14
5. Приложение 15
5.1. Исходный код программы 15
5.2. Исходные данные: 15
5.3. Листинги с результатами 16
5.4. Графики вероятностно-временных характеристик по результатам в листингах 25
5.5. Вывод 27
Введение
Постановка задачи исследования:
В ходе выполнения курсовой работы необходимо провести исследование характеристик указанного в задании объекта и выявить целесообразные пути его модернизации с целью улучшения значений этих характеристик. Исследование будет осуществляться на основе метода математического моделирования.
Анализ актуальности моделирования:
Ограниченность возможностей экспериментального исследования больших систем делает актуальной разработку методики их моделирования, которая позволила бы в соответствующей форме представить процессы функционирования систем, описание протекания этих процессов с помощью математических моделей, получение результатов экспериментов, с моделями по оценки характеристики исследуемых объектов.
Цели исследования:
Закрепить теоретические знания и углубление практических навыков по применению методов исследования элементов автоматизированных систем управления.
1. Задание к курсовой работе
Вариант 6
Исследовать многопроцессорный комплекс с общей шиной. Известно число процессоров n, блоков оперативной памяти m, время выполнения команд в процессоре и время обращения к памяти, а также время передачи по шине. Для каждого типа устройств (процессор, память, шина) известны наработка на отказ и среднее время восстановления. Оценить реальную производительность многопроцессорного комплекса (в %).
2. Описание модели
В качестве объекта исследования в лабораторной работе принят многопроцессорный вычислительный комплекс (МПК) имеющий следующую общую структуру
Обобщенная структура многопроцессорного вычислительного комплекса
2
При организации МПК на основе общей шины задержки могут наступать, когда шина захвачена одним из процессоров при обращении к какому-либо модулю памяти. В результате производительность МПК также падает и причиной ее является «узкое» место комплекса – общая шина. Наращивание количества общих шин (структура с двойной или тройной шиной) позволяет частично решить проблему резкого падения производительности МПК, а если число шин довольно велико, то такой комплекс стремится в варианту полносвязной структуры.
Структура многопроцессорного вычислительного комплекса на основе общей шины
3
Формально структура СеМО, описывающей МПК может быть представлена следующим образом.
(комплекс на основе общей шины)
Длительность идеального цикла выполнения операций в МПК может быть определена как сумма среднего времени выполнения команды процессором (Tпр), времени обращения к памяти (TОП) и времени, затрачиваемого на коммутацию (Tид): = Tпр + TОП + Tком. Вследствие упомянутых причин длительность реального цикла (Tр) будет отличаться от этой величины. Отношение Tид и Tр дает относительную производительность МПК и позволяет определить потери производительности, связанные с конфликтами в МПК.