Провести анализ построенной сп-модели с использованием программного комплекса. Убедиться в корректном функционировании сп (отсутствие тупиковых ситуаций и бесконечно размеченных позиций).
Рисунок 9 – Построение СП с помощью программного комплекса
Исследование построенного дерева достижимых разметок подтверждает ранее полученные результаты матричным методом.
6. Приступить ко второму этапу анализа СП-модели - задать интенсивный режим поступления входных данных. В этом случае ввод данных в систему разрешается после отправки предварительно введенных данных на обработку в процессорные элементы.
Чтобы задать интенсивный ввод данных в систему, необходимо ввести второй подканал и разбить их на подканал ввода и подканал вывода. Модифицируем сокращённую модель (рис. 10):
Рисунок 10 – Модицифированная сокращённая модель СП
7. Провести анализ модифицированной СП-модели с использованием программного комплекса. На основе исследования сделать выводы о корректности модели, предложить варианты устранения недостатков в случае их обнаружения.
Данная модель СП является неограниченной по позициям P13, P14, P5, P7 исходя из особенностей повышенной частоты ввода и работы сетей Петри. Так как интенсивный ввод производится не засчёт большого количества меток на входе, а засчёт окончания предыдущего хода, появляется возможность накапливать метки на данных позициях бесконечно производя ввод данных.
На основе анализа модифицированной сокращённой СП и построения ДДР, можно увидеть, что накопления происходят только на позициях, обозначенных выше, а блокировки отсутствуют (рис. 11):
Рисунок 11 – ДДР сокращённой модифицированной модели (1)
Чтобы исправить проблему накопления меток, введём два орбитра (рис. 12).
Рисунок 12 – Исправленная модель
Убедимся в том, что накопления исчезли, построив ДДР данной модели:
Рисунок 13 - ДДР исправленной модели
8. Убедиться в повышении производительности модифицированной системы.
Чтобы убедиться в повышении производительности модифицированной системы, произведём симуляции в программном комплексе у разных версий моделей СП (рис. 14-16):
Рисунок 14 – Версия неинтенсивной модели СП
Рисунок 15 – Версия интенсивной модели СП с ошибками
Рисунок 116 – Версия исправленной интенсивной модели СП
Проанализируем данные графики интенсивности размерностью от 1 до 20 цикла. В неинтенсивной модели за 20 циклов было задействовано 28 переходов. В интенсивной неисправленной модели за 20 циклов было задействовано 45 переходов. В интенсивной исправленной было задействовано 45 переходов. Следовательно производительность была повышена, а проблема накопления меток была исправлена.
Ответ на вопросы
1. Какова интерпретация позиций и переходов при описании сп вычислительных структур?
Позиции (места, состояния): Представляют собой состояния или условия, в которых может находиться вычислительная структура. Они могут отражать:
Наличие или отсутствие данных: Например, позиция может указывать, что определенный регистр содержит данные или что буфер пуст.
Состояние вычислительного элемента: Например, позиция может указывать, что арифметико-логическое устройство (АЛУ) свободно, занято или находится в режиме ожидания.
Условие выполнения операции: Например, позиция может указывать, что все необходимые операнды доступны для выполнения операции умножения.
Фазу выполнения алгоритма: Например, позиция может указывать, что текущая фаза алгоритма - это выборка данных, обработка данных или запись результата.
Переходы (действия, операции): Представляют собой действия или операции, которые изменяют состояние вычислительной структуры. Они могут отражать:
Передачу данных: Например, переход может представлять передачу данных из памяти в регистр.
Выполнение операции: Например, переход может представлять выполнение операции сложения в АЛУ.
Изменение состояния вычислительного элемента: Например, переход может представлять переключение АЛУ в режим умножения.
Управление потоком выполнения: Например, переход может представлять условный переход в программе.