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

11. Оценка характеристик цифровых управляющих систем для различных классов приоритетов.

11.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ - приобретение навыков пользования схемами и матрицами приоритетов заявок в цифровых управляющих системах (ЦУС) и освоение метода расчета характеристик ЦУС по заданной матрице приоритетов.

11.2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

11.2.1. Изучить раздел 11.3 настоящих указаний и соответствующие разделы рекомендованной литературы [3,11].

11.2.2. По заданному варианту матрицы или схемы приоритетов, используя соотношения (11.1) - (11.4), рассчитать время реакции ЦУС на заявки различных приоритетов,

11.2.3. Оформить отчет по работе (см. раздел 11.4).

11.3. ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ ПРИОРИТЕТОВ

В цифровых управляющих системах (ЦУС) реального времени в целях достижения заданных временных ограничений на обслуживание различных потоков сигналов от датчиков и выработки сигналов на исполнительные механизмы часто вводится весьма сложная система приоритетов, которая не может быть описана «чистыми» дисциплинами, т. е. такими, в которых встречаются либо только абсолютные, либо относительные приоритеты. ЦУС, в которых фигурируют одновременно несколько типов дисциплин, обычно называются системами со смешанными приоритетами.

Удобной моделью для описания взаимодействия приоритетов является графическая схема приоритетности [3], пример которой изображен на рис. 11.1. Здесь цифрами 1, 2, ... обозначены различные потоки заявок. Множество потоков, которые не обладают приоритетом друг перед другом, образуют класс и на схеме заключаются в один прямоугольник (например, потоки 2, 6 и потоки 3, 4, 5). Штриховая стрелка, ведущая от одного класса к другому, означает, что класс слева (т. е. любой поток из этого класса) обладает относительным приоритетом перед классом, на который указывает эта стрелка. Сплошная стрелка в аналогичной ситуации обозначает абсолютный приоритет. По графической схеме легко установить отношение приоритетности любого потока ко всем остальным. Например, из рис. 11.1 следует, что поток 6 не имеет приоритета перед потоком 2, имеет относительный приоритет перед потоком 1 и абсолютный - перед потоками 3, 4 и 5.

Рисунок 11.2

Другой моделью, более приспособленной для формального описания классов и дисциплин приоритетов, является матрица А приоритетов [3]. Это квадратная матрица, порядок которой равен числу потоков. Элемент матрицы А равен нулю, если поток не имеет приоритета перед потоком , равен 1, если этот приоритет относителен, и равен 2, если абсолютен. Для исключения неопределенных ситуаций и «гонок приоритетов» матрица А должна удовлетворять двум условиям:

1) элементы ее главной диагонали должны быть равны нулю:

2) если то

Такая матрица приоритетов называется корректной.

Имея графическую схему приоритетности, можно легко построить соответствующую ей корректную матрицу приоритетов, и, наоборот, эту матрицу можно «свернуть» в графическую схему однозначным образом. На рис. 11.2 приведена матрица А, соответствующая графической схеме рис. 11.1.

Важнейшей характеристикой ЦУС реального времени является время реакции на заявку k-го потока, k=1,...,n. Оно определяется как среднее время обработки соответствующего сигнала в ЦУС в стационарном режиме и вычисляется по формуле:

(11.1)

где - среднее время обработки сигнала по соответствующей программе в процессоре, - среднее время ожидания начала обработки. Для ЦУС со смешанными приоритетами величины оцениваются по формулам [11].

(11.2)

Таблица 11.1

ГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМА

 

li, c-1

100ui, c

L

i

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

0

 

1

2

1

2

1

2

12

10

12

10

12

10

1

 

1

2

2

1

2

1

13

10

10

12

10

13

2

 

1

1

2

1

2

2

13

11

10

10

10

10

3

 

1

1

2

2

1

2

13

12

10

10

12

10

4

 

2

1

1

2

2

1

10

12

12

10

10

13

5

 

2

1

1

2

1

2

10

13

12

10

13

10

6

 

2

2

1

1

2

1

10

10

12

11

10

13

7

 

2

2

1

1

1

2

10

10

11

12

13

10

8

 

1

1

1

2

2

1

11

12

11

10

10

13

9

 

1

2

1

2

1

1

13

10

11

10

11

11

где ri - загрузка ЦУС i-м потоком, ri=liui, (11.3)

li - интенсивность i-го потока, ui(2) - второй начальный момент времени обработки заявки i-го потока в процессоре. Предполагая, что это время распределено по экспоненциальному закону, величину ui(2) можно оценить по формуле:

ui(2)=2ui2, i=1,...,n. (11.4)

В данной работе необходимо по заданному варианту KL таблицы 11.1: выбрать графическую схему К, построить соответствующую ей корректную матрицу приоритетов и затем, взяв вариант L исходных данных, вычислить времена реакции для всех 6 потоков заявок в ЦУС, используя соотношения (11.1)-(11.4). Данные вариантов L подобраны так, чтобы условие стационарности соблюдалось.

11.4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Постановка задачи, расчетные соотношения, результаты расчетов по заданному варианту, анализ результатов и выводы.

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