Пример выполнения задания
Задание
Имеется многопроцессорная вычислительная система (ВС), состоящая из трех параллельно включенных процессорных элементов ПЭ1, ПЭ2 и ПЭ3. Ввод и вывод данных в процессорную систему осуществляет канал ввода-вывода КВВ, состоящий из двух подканалов ПКВ1 и ПКВ2. Из входного буфера сообщения поступают на обработку в один из процессорных элементов (ПЭ). Передача сообщений ПЭ осуществляется при одновременном занятии подканалов ПКВ1 и ПКВ2. Обработка сообщений производится на параллельном процессоре, процессорные элементы которого имеют равные приоритеты. Каждый процессорный элемент в конкретный момент времени может обрабатывать только одно сообщение.. Если заняты все ПЭ, сообщение ожидает очереди во входном буфере. Вывод обработанных сообщений из ПЭ в выходной буфер (БФвых) происходит при занятии только подканала ПКВ2. Приоритеты ПЭ на подканал ПКВ2 одинаковы.
Построение сп-модели вс
Структурная схема заданной ВС представлена на рис.1. Работу ПЭ разобьем на три этапа: ввод данных в ПЭ, обработка данных и вывод данных из ПЭ.
СП-модель заданной ВС представлена на рис.2. При этом введена следующая интерпретация вершин СП-модели:
Интерпретация переходов ПЭ1:
t11 – начало ввода данных в ПЭ1,
t12 – окончание ввода данных в ПЭ2
t13 – начало обработки данных в ПЭ1,
t14 – конец обработки данных в ПЭ1,
t15 – начало вывода данных из ПЭ1,
t4 – окончание вывода данных из ПЭi,
t5 – передача данных из ПЭi в выходной буфер.
Рис.1
Аналогично интерпретируются переходы ПЭ2 и ПЭ3.
Интерпретация позиций ПЭ1:
p11 – идет вод данных в ПЭ1,
p12 – данные готовы для обработки в ПЭ1,
р13 – идет обработка данных в ПЭ1,
р14 – данные готовы к выводу из ПЭ1,
р5 – данные выводятся из ПЭi,
р6 – данные готовы для передачи в выходной буфер из ПЭi.
Аналогично интерпретируются позиции ПЭ2 и ПЭ3.
Интерпретация переходов и позиций КВВ:
t1 – генерация данных для ввода в ВС,
t3 – окончание ввода данных в ВС и помещение данных во входной буфер,
t4 – данные из ПЭi поступили в выходной буфер;
t5 - окончание вывода данных из ВС,
р1 – на входе в ВС присутствуют данные,
р2 – данные вводятся в ВС,
р4 – данные поступили во входной буфер ВС,
р5 – данные поступили в выходной буфер ВС,
р6 – данные выводятся из ВС,
р7 – обработка данных завершена,
р8 – ПКВ1 свободен,
р9 – ПКВ2 свободен,
Примечание: в СП-модели позицией р1 и переходом t1 сформирована петля для постоянной генерации меток в СП-модели. Также позиция р7 и переход t5 образуют «ловушку» для поглощения меток.
Варианты заданий
1. |
Дана вычислительная структура, которая состоит из двух независимых подканалов ПКВ1, который вводит данные, и ПКВ2, который выводит данные. Обработка данных ведется на конвейерном процессоре, состоящем из трех процессорных элементов. Если работает процессор, то ввод данных запрещен. |
2. |
Дана вычислительная структура, которая включает канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3, и параллельный процессор, состоящий из трех процессорных элементов ПЭ1, ПЭ2, ПЭ3. Ввод данных выполняют подканалы ПКВ1 и ПКВ2, вывод - подканал ПКВ2. Подканал ПКВ3 управляет передачей данных в процессорные элементы: ПЭ1 занимает подканал ПКВ3 на все время обработки данных, ПЭ2 - только на время ввода и вывода, ПЭ3 - только на время вывода. |
3. |
Даны вычислительные структуры BC1 и ВС2. BС1 имеет параллельный процессор, состоящий из двух процессорных элементов. ВС2 имеет конвейерный процессор, также состоящий из двух процессорных элементов. Канал ввода-вывода включает два подканала ПКВ1 и ПКВ2. Ввод и обработка данных в ВС1 производится под управлением подканала ПКВ1, а в ВС2 - под управлением подканала ПКВ2. Вывод данных из BC1 и ВС2 требует занятия канала ввода-вывода полностью. |
4. |
Даны вычислительные структуры BC1 и ВС2, которые имеют соответственно параллельный (ПЭ1||ПЭ2||ПЭЗ) и последовательный (ПЭ1−ПЭ2) процессоры. Обработка данных в процессорах BC1 и ВС2 начинается одновременно. Канал ввода-вывода имеет один подканал и выполняет ввод и вывод данных в каждой вычислительной структуре. |
5. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3. BC1 выполняет ввод данных с использованием подканалов ПКВ1 и ПКВ2. BC2 выполняет обработку данных на процессоре со следующей структурой ((ПЭ1||ПЭ2) −ПЭЗ). ВC3 выполняет вывод данных с использованием подканалов ПКВ2 и ПКВ3. |
6. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, который включает два подканала ПКВ1 и ПКВ2. BC1 вводит данные с использованием подканалов ПКВ1 и ПКВ2. ВС2 выводит данные с использованием подканала ПКВ2. Обработка ведется ВСЗ на последовательно-параллельном процессоре со структурой (ПЭ1 (ПЭ2||ПЭЗ)). |
7. |
Дана вычислительная структура и канал ввода-вывода, который может использоваться при вводе и выводе данных одновременно. Обработке данных ведется на параллельном процессоре со структурой (ПЭ1||ПЭ2||ПЭ3). |
8. |
Дана конвейерная система, которая включает вычислительные структуры ВС1, BC2, BС3 и канал ввода-вывода с подканалами ПКВ1 и ПКВ2. BC1 и подканал ПКВ1 вводят данные, ВС2 и подканал ПКВ2 выводят данные, ВСЗ выполняет обработку. Обработка ведется на процессоре со структурой ((ПЭ1||ПЭ2) −ПЭ3−(ПЭ4||ПЭ5)). |
9. |
Дана параллельная система, которая включает вычислительные структуры BС1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, который вводит и выводит данные во все структуры синхронно. Каждая вычислительная структура имеет последовательный процессор, состоящий из двух процессорных элементов ПЭ1 и ПЭ2. Условием начала работы ПЭ2 в BC2 является окончание обработки данных в ВС3, а условием начала работы ПЭ2 в BC1 является окончание обработки данных в BC2. |
10. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВС3 и ВС4. Все вычислительные структуры обмениваются данными с одним и тем же буфером. Передача данных осуществляется каналом ввода-вывода, содержащим подканал ПКВ1. Процессоры вычислительных структур являются последовательными и состоят из двух процессорных элементов. Обработку данных вычислительные структуры ведут в следующем порядке: BС1, ВС3, ВС4, BC2. |
11. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2 и ВС3, работа которых организована параллельно. Канал ввода-вывода вводит и выводит данные для всех вычислительных структур синхронно. Процессоры вычислительных структур имеют следующий вид: BС1 - (ПЭ1−ПЭ2), BC2 - (ПЭ1||ПЭ2), ВС3 - (ПЭ1−(ПЭ2||ПЭ3)). На работу BC1 и BC2 накладывается следующее ограничение: BC2 может начать обработку данных только после того, как началась обработка данных в BС1. |
12. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2 и ВСЗ, связанные по кольцевой системе. ВС1 и ВС3 осуществляют ввод и обработку данных, BC2 только обработку. Дан один канал ввода-вывода, который занимается на все время работы вычислительной структуры. Процессоры вычислительной структуры имеют следующую организацию: BC1 - (ПЭ1||((ПЭ2||ПЭ3) −ПЭ4)), BC2 - (ПЭ1−ПЭ2−ПЭ3), ВС3 - (ПЭ1||(ПЭ2−ПЭЗ−ПЭ4)). |
13. |
Дана вычислительная структура, которая состоит из двух независимых подканалов ПКВ1, который вводит данные, и ПКВ2, который выводит данные. Обработка данных ведется на конвейерном процессоре, состоящем из трех процессорных элементов. Если работает процессор, то ввод и вывод данных запрещен. |
14. |
Дана вычислительная структура, которая включает канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2 и параллельный процессор, состоящий из трех процессорных элементов ПЭ1, ПЭ2, ПЭ3. Ввод данных выполняют подканалы ПКВ1 и ПКВ2, вывод - подканал ПКВ2. |
15. |
Даны вычислительные структуры BC1 и ВС2. BС1 имеет параллельный процессор, состоящий из двух процессорных элементов. ВС2 имеет конвейерный процессор, также состоящий из двух процессорных элементов. Канал ввода-вывода включает два подканала ПКВ1 и ПКВ2. Ввод данных в ВС1 производится под управлением подканала ПКВ1 и ПКВ2, а ввод данных в ВС2 - под управлением подканала ПКВ2. Вывод данных из BC1 и ВС2 требует занятия канала ввода-вывода полностью. |
16. |
Даны вычислительные структуры BC1 и ВС2, которые имеют соответственно параллельный (ПЭ1||ПЭ2) и последовательный (ПЭ1−ПЭ2) процессоры. Обработка данных в процессорах BC1 и ВС2 начинается одновременно. Канал ввода-вывода имеет один подканал и выполняет ввод и вывод данных в каждой вычислительной структуре. |
17. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3. BC1 выполняет только ввод данных с использованием подканалов ПКВ1 и ПКВ2. BC2 выполняет обработку данных на процессоре со следующей структурой ((ПЭ1||ПЭ2) −ПЭЗ). ВC3 выполняет вывод данных с использованием подканалов ПКВ2 и ПКВ3. |
18. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, который включает два подканала ПКВ1 и ПКВ2. BC1 вводит данные с использованием подканалов ПКВ1 и ПКВ2. ВС2 выводит данные с использованием подканала ПКВ2. Обработка ведется ВСЗ на последовательно-параллельном процессоре со структурой (ПЭ1 ПЭ2 - ПЭЗ). |
19. |
Дана вычислительная структура и канал ввода-вывода, который может использоваться при вводе и выводе данных одновременно. Обработка данных ведется на процессоре со структурой (ПЭ1 - ПЭ2 - ПЭ3). |
20. |
Дана конвейерная система, которая включает вычислительные структуры ВС1, BC2, BС3 и канал ввода-вывода с подканалами ПКВ1 и ПКВ2. BC1 и подканал ПКВ1 вводят данные, ВС2 и подканал ПКВ2 выводят данные, ВСЗ выполняет обработку. Обработка ведется на процессоре со структурой ((ПЭ1||ПЭ2) - (ПЭ3||ПЭ4)). |
21. |
Дана параллельная система, которая включает вычислительные структуры BС1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, который может вводить и выводить данные во все структуры. Каждая вычислительная структура имеет последовательный процессор, состоящий из двух процессорных элементов ПЭ1 и ПЭ2. Условием начала работы ПЭ2 в BC2 является окончание обработки данных ПЭ1 в ВС3, а условием начала работы ПЭ2 в BC1 является окончание обработки данных в ПЭ1 в BC2. |
22. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВС3 и ВС4. Все вычислительные структуры обмениваются данными с одним и тем же буфером. Передача данных осуществляется каналом ввода-вывода, содержащим подканал ПКВ1. Процессоры вычислительных структур являются последовательными и состоят из двух процессорных элементов. Обработку данных вычислительные структуры ведут в следующем порядке: BС1, ВС3, ВС4, BC2. |
23. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2 и ВС3, работа которых организована параллельно. Канал ввода-вывода вводит и выводит данные для всех вычислительных структур. Процессоры вычислительных структур имеют следующий вид: BС1 - (ПЭ1−ПЭ2), BC2 - (ПЭ1||ПЭ2), ВС3 - (ПЭ1−(ПЭ2||ПЭ3)). На работу BC1 и BC2 накладывается следующее ограничение: BC3 может начать обработку данных только после того, как началась обработка данных в BС2 и началась обработка данных в ВС1. |
24. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2 и ВСЗ, связанные по кольцевой системе. ВС1 и ВС3 осуществляют ввод и обработку данных, BC2 только обработку. Дан один канал ввода-вывода, который занимается на все время работы ВС1 и ВС2. Процессоры вычислительной структуры имеют следующую организацию: BC1 - (ПЭ1||((ПЭ2||ПЭ3) −ПЭ4)), BC2 - (ПЭ1−ПЭ2−ПЭ3), ВС3 - (ПЭ1||(ПЭ2−ПЭЗ−ПЭ4)). |
25. |
Даны вычислительные структуры ВС1, ВС2, ВС3 и ВС4, и канал ввода-вывода с подканалами ПКВ1, ПКВ2 и ПКВ3. Ввод и обработка данных в ВС1 производится под управлением подканала ПКВ1, ВС2 - под управлением подканала ПКВ2, а ВС3- под управлением подканала ПКВ3. ВC4 выполняет вывод данных с использованием подканалов ПКВ1, ПКВ2 и ПКВ3. |
26. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2 и ВС3, связанные по кольцевой системе. Канал ввода-вывода вводит и выводит данные для всех вычислительных структур. Процессоры вычислительных структур имеют следующий вид: BС1 - (ПЭ1||ПЭ2), BC2 - (ПЭ2||ПЭ3), ВС3 - ((ПЭ1−ПЭ2) −ПЭ3). |
27. |
Дана вычислительная структура, которая включает канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3 и параллельный процессор, состоящий из трех процессорных элементов ПЭ1, ПЭ2, ПЭ3. Ввод данных выполняют подканалы ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3 вывод - подканал ПКВ3. Обработка данных ведется на процессоре со структурой (ПЭ1 ПЭ2 - ПЭ3). |
28. |
Даны вычислительные структуры ВС1 и ВС2 и канал ввода-вывода состоящих из подканалов ПКВ1, ПКВ2 и параллельный процессор состоящих из двух процессорных элементов ПЭ1, ПЭ2. BC1 выполняет ввод данных с использованием подканалов ПКВ1. BC2 выполняет обработку данных на процессоре со следующей структурой (ПЭ1||ПЭ2). Подканал ПКВ2 выполняет вывод данных. |
29. |
Даны вычислительные структуры BC1, ВС2, ВС3 и ВС4 которые имеют соответственно параллельный (ПЭ1||ПЭ2) и последовательный (ПЭ1−ПЭ2-ПЭ3) процессоры. Обработка данных в процессорах BC1 и ВС2 начинается одновременно. Канал ввода-вывода имеет подканалы ПКВ1 И ПКВ2. Ввод данных выполняет подканал ПКВ1, вывод - подканал ПКВ2 |
30. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВС3, ВС4, ВС5. Все вычислительные структуры обмениваются данными с одним и тем же буфером. Передача данных осуществляется каналом ввода-вывода, содержащим подканал ПКВ1. Процессоры вычислительных структур являются параллельными и состоят из двух процессорных элементов. Обработку данных вычислительные структуры ведут в следующем порядке: BС1, ВС5, ВС4, BC2, ВС3. |
31. |
Даны вычислительные структуры BC1, ВС2 ВС3, ВС4. BС1 и ВС2 имеют параллельный процессор, состоящий из двух процессорных элементов. ВС3 и ВС4 имеет конвейерный процессор, также состоящий из двух процессорных элементов. Канал ввода-вывода включает три подканала ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3. Ввод данных в ВС1 и ВС2 производится под управлением подканала ПКВ1, а ввод данных в ВС3 и ВС4 - под управлением подканала ПКВ1 и ПКВ2. Вывод данных из BC1, ВС2, ВС3 и ВС4 требует занятия канала ввода-вывода полностью. |
32. |
Дана параллельная система, которая включает вычислительные структуры BС1, BC2, ВСЗ, ВС4 и канал ввода-вывода, который вводит и выводит данные во все структуры синхронно. Каждая вычислительная структура имеет последовательный процессор, состоящий из трех процессорных элементов ПЭ1 ПЭ2 и ПЭ3. Условием начала работы ПЭ3 в BC4 является окончание обработки данных ПЭ2 в ВС3, а условием начала работы ПЭ2 в BC2 является окончание обработки данных в ПЭ1 в BC1. |
33. |
Дана конвейерная система, которая включает вычислительные структуры ВС1, BC2, BС3 и канал ввода-вывода с подканалами ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3. BC1 и подканал ПКВ1 вводят данные, ВС2 и подканал ПКВ2 выводят данные, ВСЗ и подканал ПКВ3 выполняют обработку. Обработка ведется на процессоре со структурой ((ПЭ1−(ПЭ2||ПЭ3||ПЭ4) −ПЭ5)). |
34. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВС3 и ВС4 работа которых организована параллельно. Канал ввода-вывода вводит и выводит данные для всех вычислительных структур. Процессоры вычислительных структур имеют следующий вид: BС1 - (ПЭ1−ПЭ2), BC2 - (ПЭ1||ПЭ2), ВС3 - (ПЭ1−(ПЭ2||ПЭ3)), ВС4 – (ПЭ1||ПЭ2||ПЭ3). На работу BC1 и BC2 накладывается следующее ограничение: BC4 может начать обработку данных только после того, как началась обработка данных в BС2 и началась обработка данных в ВС1. |
35. |
Дана вычислительная структура, которая включает канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3, ПКВ4 и параллельный процессор, состоящий из двух процессорных элементов ПЭ1, ПЭ2. Ввод данных выполняют подканалы ПКВ1 и ПКВ2, вывод - подканал ПКВ3. Подканал ПКВ4 управляет передачей данных в процессорные элементы: ПЭ1 занимает подканал ПКВ3 на все время обработки данных, ПЭ2 - только на время ввода и вывода. |
36. |
Даны вычислительные структуры BC1, ВС2 и ВС3, которые имеют соответственно параллельный (ПЭ1||ПЭ2||ПЭЗ) и последовательный (ПЭ1−ПЭ2-ПЭ3) процессоры. Обработка данных в процессорах BC1, ВС2, ВС3 начинается одновременно. Канал ввода-вывода имеющий два подканала ПКВ1 и ПКВ2. Подканал ПКВ1 выполняет ввод данных, а подканал ПКВ2 выполняет вывод данных. |
37. |
Даны вычислительные структуры BC1, BC2, ВСЗ и канал ввода-вывода, состоящий из подканалов ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3, ПКВ4. BC1 выполняет только ввод данных с использованием подканалов ПКВ1 и ПКВ2. BC2 выполняет обработку данных на процессоре со следующей структурой ((ПЭ1||ПЭ2) −(ПЭЗ||ПЭ4)). ВC3 выполняет вывод данных с использованием подканалов ПКВ3 и ПКВ4. |
38. |
Дана вычислительная структура, которая состоит из двух независимых подканалов ПКВ1, который вводит данные, и ПКВ2, который выводит данные. Обработка данных ведется на конвейерном процессоре, состоящем из трех процессорных элементов. Если работает процессор, то вывод данных запрещен. |
39. |
Даны вычислительные структуры BC1 и ВС2. BС1 имеет параллельный процессор, состоящий из двух процессорных элементов. ВС2 имеет конвейерный процессор, состоящий из трех процессорных элементов. Канал ввода-вывода включает два подканала ПКВ1, ПКВ2, ПКВ3. Ввод данных в ВС1 производится под управлением подканала ПКВ1 и ПКВ2, а ввод данных в ВС2 - под управлением подканала ПКВ3. Вывод данных из BC1 и ВС2 требует занятия канала ввода-вывода полностью. |