Способы хранения в памяти эвм структуры технологического процесса

1.8.Способы хранения в памяти ЭВМ структуры

технологического процесса.

Результатом проектирования структуры является комплекс графов следования, соответствующих структуре процесса, структуре операций и структуре переходов. Этот комплекс необходимо каким-то образом хранить в памяти ЭВМ. Будем различать следующие основные способы хранения графов следования в памяти ЭВМ:

1. В виде матрицы смежности.

2. В гнездовом виде.

3. В виде списка дуг.

4. В виде списка вершин.

5. В линейном виде.

Матрица смежности

1.8.1.Матрица смежности.

Матрица смежности имеет размерность n x n, где n - число вершин. Если элемент матрицы m_ij=1, то это говорит о том, что в графе имеется дуга, выходящая из i-ой вершины и входящая в j-ую вершину, т. е. за i-ой вершиной следует j-ая вершина.

Для этого графа матрица смежности имеет вид: Ris1-8-1.gif

Каждая строка матрицы может быть выражена как битовая строка, длиною в 32 бита, и хранится в одном машинном слове. Объем памяти, занимаемый матрицей, 11 слов. Если количество вершин в графе больше 32, то понадобится 2 слова на строку и объем памяти увеличится в 2 раза.

Номера вершин получены путем последовательной нумерации вершин. На самом деле номера вершин (номера операций или переходов) задаются другим способом. Например, нумерация операций обычно выполняется через 5. Поэтому необходима таблица адресов, в которой номеру вершины ставится в соответствие реальное обозначение номера операции или перехода ( 1 слово на обозначение операции (перехода)).

Таблица адресов.

Номер вершины	Обозначение объекта (операции или перехода)
1	О 5
2	О 10
:	:

Если структура выражена в виде матрицы смежности с битовыми строками, то ее суммарный объем памяти составит :

V = 3n слов

Если слово содержит 16 бит, то указанное выражение верно при n 16. Если 16 n 32, то на каждую строку требуется 2 слова. Суммарный объем памяти в этом случае составит

V = 4n слов

Если матрицу изобразить массивом размерности n x n и каждый элемент массива занимает 1 слово, то ее суммарный объем памяти составит:

V = n2 +2n слов

Гнездовое хранение структуры

1.8.2.Гнездовое хранение структуры.

При этом способе хранения структуры каждая вершина задается гнездом следующего вида:

Оi

А1

A2

где:

О_i - номер объекта;

А1 - первый адрес перехода к следующей вершине;

А2 - второй адрес перехода к следующей вершине.

Гнездо построено в предположении, что от каждой вершины отходит не больше двух дуг. Пусть структура операции выражена следующим образом:

Тогда хранение структуры с помощью гнезд можно выразить следующим способом.

Каждое гнездо состоит из 3^х слов. Общий объем занимаемой памяти составит

V=3n слов

Матрица смежности с битовым заданием строк и хранение гнездами занимают одинаковый объем памяти, однако гнездовой способ не имеет ограничения n <16 или n <32 и, в тоже время, является более гибким. Например, для удаления перехода Р₅ нужно уничтожить связь Р₄ Р₅. Для этого необходимо лишь в гнезде с адресом А₃ убрать адрес А₄ и поставить * (отсутствие адреса). В то время как в 1-ом способе для удаления лишнего перехода понадобиться проделать ряд операций над битовыми строками.

Сложность использования гнездового способа возникает, когда из вершины графа структуры выходит больше двух вершин. В этом случае необходимо либо применять гнезда с большим количеством адресов, либо использовать псевдопереходы. Пример.