Лабораторные работы Вычислительные системы
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

12. Выбор оптимального быстродействия процессора ЦУС

12.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ - освоение методики расчета оптимального быстродействия процессора цифровой управляющей системы при ограничениях на время отработки сигналов и коэффициент простоя процессора.

12.2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

12.2.1. Изучить раздел 12.3 данных указаний и ознакомиться с рекомендованными разделами литературы.

12.2.2. Составить программу для ПЭВМ расчета оптимального быстродействия процессора по алгоритму, описанному в разделе 12.3, и для заданного варианта исходных данных произвести расчет и построить графики зависимости штрафа и оптимального быстродействия от параметра .

12.2.3. Оформить отчет по работе (см. раздел 12.4).

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ПРОЦЕССОРА

Эффективность функционирования цифровой управляющей системы оценивается величиной ожидаемого штрафа за единицу времени, который складывается из штрафа за простой процессора и штрафа за ожидание заданий (заявок) в очереди на обслуживание:

(12.1)

где - коэффициент простоя процессора с быстродействием В,

,

- штраф за единицу времени простоя процессора, - штраф за единицу времени ожидания заявки -го потока в очереди, - интенсивность -го потока, - среднее время ожидания заявки -го типа в очереди к процессору, - средняя трудоемкость вычислений в процессоре по одной заявке -го типа. Задача выбора оптимального быстродействия состоит в следующем: требуется выбрать быстродействие В процессора таким образом, чтобы минимизировать штраф (12.1) при условиях:

(12.2)

(12.3)

где - предельно допустимое значение коэффициента простоя процессора, - предельно допустимое значение среднего времени ожидания в очереди заявки -го типа.

Задача (12.1)-(12.3) относится к классу задач нелинейного программирования и решается соответствующими методами, которые довольно трудоемки.

Рассмотрим частный случай задачи (12.1)-(12.3), имеющий, тем не менее, практический интерес. Именно, допустим, что все потоков равноприоритетны (или, что тоже, не имеют приоритетов друг перед другом), и все коэффициенты одинаковы, т. е., например,

где a - некоторый коэффициент пропорциональности. Тогда задача оптимизации решается довольно просто с помощью алгоритма, описание которого приведено ниже.

Для краткости введем следующие обозначения:

где - второй начальный момент трудоемкости заявки -го типа,

Алгоритм оптимального выбора.

Начало.

1. Ввести

2. Вычислить:

3. Если то перейти к п. 4. Иначе - выдать сообщение «РЕШЕНИЯ НЕТ» и перейти на конец.

4. Вычислить:

5. Если , то перейти к п. 9. Иначе - к п. 6.

6. Вычислить

7. Если то положить и перейти к п. 9. Иначе - к п. 8.

8. Положить .

9. Вычислить

10. Напечатать (выдать значения) .

Конец.

Полученные в результате реализации алгоритма оптимальные значения штрафа и быстродействия можно, в частности, рассматривать как функции параметра :

(12.4)

(12.5)

В данной работе требуется по заданному набору значений исходных данных, извлекаемых из таблицы 12.1, с помощью алгоритма построить графики зависимостей (12.4) и (12.5) в достаточно широком диапазоне значений ,

проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Таблица 12.1

Вар.

b0,

w*,

10h*

Ù, с-1

q, Моп

q(2), Моп2

у. е/с

с

 

l1

l2

l3

q1

q2

q3

q1(2)

q2(2)

q3(2)

1

5

2

3

1

2

1

3

3

2

9

9

4

2

5

2

3

1

2

2

3

2

1

9

6

3

3

10

1

1

1

2

2

2

1

1

5

2

2

4

5

1

2

2

1

2

5

2

4

30

5

20

5

10

1

1

1

1

2

1

2

1

2

5

3

6

20

1

2

2

1

1

1

1

2

2

3

5

7

8

2

2

2

1

2

1

1

1

3

2

3

8

10

5

2

1

1

2

1

1

1

2

2

3

9

10

5

3

1

1

1

2

3

4

4

9

16

10

15

2

1

2

2

2

1

1

1

2

2

4

11

15

1

1

1

1

2

2

2

1

5

4

2

12

15

2

2

2

1

2

5

1

1

30

2

2

13

3

2

3

1

2

1

2

2

2

5

4

4

14

10

1

1

2

1

1

2

2

1

5

5

3

15

10

2

2

1

2

1

2

3

4

5

10

20

16

15

1

3

1

2

2

2

1

2

6

2

4

17

6

2

2

2

2

1

2

3

2

5

10

6

18

10

1

2

2

1

1

5

2

3

28

5

10

19

10

2

2

2

4

1

1

2

2

2

5

6

20

15

5

1

2

1

2

5

2

1

30

6

2

21

10

2

2

1

1

2

2

3

2

5

20

5

22

10

2

2

1

1

1

2

3

10

5

10

90

23

15

1

1

1

2

3

2

3

5

5

10

30

24

10

2

2

1

2

1

2

5

3

5

25

10

25

10

2

1

1

2

2

5

2

1

30

5

2

26

15

2

3

2

2

1

2

3

8

6

15

6

27

10

2

3

2

1

2

1

1

1

2

4

2

28

15

2

1

2

1

1

2

3

2

6

20

6

29

20

2

1

1

2

1

5

2

4

30

10

8

30

15

2

2

1

2

1

5

5

5

25

20

25

12.4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Постановка задачи, блок-схема алгоритма оптимизации, соответствующая программа, графики зависимостей (12.4) и (12.5) с комментариями и выводами.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство