- •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 №8 Характеристики мпвк с общей памятью
Программа и данные размещаются в общей памяти .Такая организация типична для управляющих систем в которых существуют жесткие ограничения на время пребывания заявок в системе ,что не позволяет хранить исходные данные во внешней памяти.
Если в структуре используется один процессор и вся необходимая информация хранится в оперативной памяти, то система является однородной, что позволяет выполнить
любую программу на любом процессоре.
Режим работы ,при котором каждый из процессоров может обслуживать любую заявку называется режимом разделения нагрузки .
При
этом каждый из N
процессоров принимает на обслуживание
N
–ю часть заявок .Т .о. процесс обслуживания
заявок в МПВК с ОП в режиме разделения
нагрузки может рассматриваться ,как
процесс функционирования одной
многофункциональной системы массового
обслуживания с интенсивностью
входного потока ,общей очередью 0 и N
каналами в качестве которых выступают
процессоры.
Модель такого функционирования такого МПВК:
П1
о
П2
ПN
Такую модель н6азывают сетевой моделью. Входной поток заявок поступает в общую очередь 0 и обслуживается N процессорами, причем при наличии хотя бы 1-го свободного процессора поступившая заявка немедленно принимается на обслуживание.
Допустим
,что в такой МПВК поступает m
заявок с интенсивностью
.При
существующей бес приоритетности до
этих заявок можно считать ,что система
обслуживает поток заявок с суммарной
интенсивностью
При этом для обслуживания любой заявки из суммарного потока потребуется в среднем некоторое количество процессорных операций:
Тогда среднее время обслуживания заявки(интенсивность обслуживания):
Указанные
параметры системы должны быть таковыми
,чтобы в системе существовал стационарный
режим ,поскольку только в этом случае
в очереди будет пребывать конечное
число заявок ,а время ожидания и время
обслуживания
конечной величиной.
Т.к.
на каждый из процессоров приходится
N-я
доля заявок ,то интенсивность потока
на долю одного процессора равна
.
Тогда
загрузка каждого процессора:
- суммарная
интенсивность обслуживания
многопроцессорных систем
r1-для стационарного режима
NB-суммарное быстродействие всех процессоров
040 Пономарев (20.10, 24.10)
Вероятность пребывания заявок
P0 – это вероятность того, что в системе отсутствуют заявки;
N – количество обрабатывающих элементов (процессоров)
n – количество заявок.
Для суммарной загрузки
r – частичная загрузка любого из процессоров.
Воспользовавшись этими формулами можно вычислить характеристики системы.
i = n – N > 0 – средняя длина очереди (если она есть).
Мат. ожидание:
