
- •Основы теории вычислительных систем Конспект лекций
- •Лекция №1 предмет и задачи курса
- •Состав и функционирование сод
- •Лекция №2 характеристики и параметры сод
- •1) По быстродействию технических средств.
- •2) По совместной работе устройств в комплексе.
- •3) Оценка производительности на рабочей нагрузке.
- •Лекция №3 режимы обработки данных
- •Системы параллельной обработки данных
- •Конвейерная обработка
- •Конвейер операций
- •Конвейер команд
- •Лекция №4 Классификация систем параллельной обработки.
- •Потоки событий
- •Лекция №5 Порядок функционирования систем реального времени используемые для управления техническими объектами.
- •Дисциплина обслуживания заявок со смешанными приоритетами.
- •Лекция №6 Обслуживание заявок в групповом режиме.
- •Смешанный режим обслуживания.
- •Диспетчирование на основе динамических приоритетов.
- •Классы систем реального времени
- •Лекция №6 Оценка начального быстродействия процессора
- •Задача назначения приоритетов по заявкам
- •Критерии выбора дисциплины обслуживания
- •Задача выбора
- •Порядок синтеза систем реального времени
- •Лекция №7 многопроцессорные вычислительные системы
- •Лекция №8 Характеристики мпвк с общей памятью
- •Характеристики мпвк с индивидуальной памятью.
- •Лекция №9 Сравнение мпвк с общей памятью и индивидуальной памятью.
- •Мвк с двухуровневой памятью.
- •Лекция №10 Многомашинные вк.
- •Сателлитные ммвк.
- •Лекция №11 Особенности организации вычислительных процессов в многомашинных и многопроцессорных вк.
- •Задача идентификации и моделирования вс. Задача идентификации.
- •Лекция №12 Принципы построения и свойства моделей.
- •Марковские модели в теории вычислительных систем.
- •Лекция №13 Статистические методы для построения моделей вс.
- •Методы регрессионного анализа.
- •Имитационные методы моделирования.
- •Аналитические и экспериментальные методы.
- •Экспериментальные методы.
- •Лекция №14 методы и средства измерения и оценки функционирования вс.
- •Универсальные и специальные мониторы.
- •Программные мониторы.
- •Аппаратные мониторы.
- •Лекция №15 некоторые варианты построения вычислительных систем. Матричные системы.
- •Ассоциативные системы.
- •Однородные системы и среды.
- •Функционально распределённые системы.
- •Системы с перестраиваемой структурой.
- •Лекция №16 контроль правильности функционирования в вм и системах.
- •Контроль правильности передачи данных.
- •Итеративные коды
- •Сверточное кодирование
- •Равновесные коды
- •Лекция №17 Система диагностирования вс.
- •Особенности программных изделий как объектов тестирования
- •Общие принципы подхода к тестированию пи
- •Функционально полные системы.
Лекция №6 Оценка начального быстродействия процессора
Это первый шаг для исследования системы.
R≤1
Суммарная нагрузка от всех потоков
R=
,
тогда
≤1
,
получаем
Получаем
В
выше, чем
в любой системе.
Эта оценка
справедлива для систем без ограничений
пребывания заявок .Если есть ограничения
,то мы должны учесть время ожидания
для всех типов заявок не превышающих
заданных ограничений и следовательно
будет существенно больше. Однако для
практических нужд
ищется при условии, что
(случай без ограничения на время
ожидания).
Далее определяют порядок выбора заявок на обслуживание. Он определяется дисциплиной обслуживания и приоритетностью
Задача назначения приоритетов по заявкам
1)для систем без ограничений
-условия
выигрыша от приоритетов
Интенсивность потока можно выразить через время обслуживания и загрузку:
ОП
оп бп
БП
r
Выполняется,
если
располагается по мере возрастания
чисел. Вывод: необходимо расставить
заявки по приоритетам так, чтобы
.
2)для систем с относительными ограничениями
Чтобы решить вопрос о приоритетах, необходимо построить зависимость ограничений от скорости приоритета, а затем аппроксимировать полученное значение реальной зависимостью времени ожидания от номера приоритета. Наилучший эффект будет, если расположение ограничений будет соответствовать теоретическому ходу зависимости реального времени ожидания от номера приоритета в системе.
Значит,
в качестве критерия назначения
приоритетов здесь можно выбрать:
٭
٭
٭ ٭ ٭ ٭ ٭ ٭ ٭
٭
٭
k
k
Данные положения
носят рекомендательный характер на
начальной стадии исследования и надо
стремиться, чтобы
Критерии выбора дисциплины обслуживания
1)Для системы без ограничения на время пребывания в качестве критерия выбора дисциплины обслуживания может быть выбран критерий выбора длины очереди
Для этого
надо исследовать во всем диапазоне
действия процессора и чья
- минимальна, та дисциплина и минимальна.
БП
ОП
АП
B B
2)Для систем с относительными ограничениями поиск оптимальной дисциплины обслуживания является затруднительным, поэтому дисциплина обслуживания может выбираться из комбинации 2-х показателей:
-значение быстродействия процессора, при котором обеспечиваются все ограничения на время пребывания всех заявок в очереди.
можно найти из анализа зависимости времени ожидания для всех типов заявок от быстродействия процессора. В качестве может быть принято В, при котором начинают выполняться все заданные ограничения.
Такой подход не является строго обоснованным и дает предварительные результаты. При дальнейшем анализе полученного варианта В может быть оптимизировано за счет перестановки приоритетов следования заявок на обслуживание и может быть за счет смены дисциплины обслуживания .
В системе с абсолютными ограничениями задача решается путем перебора возможных вариантов.