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

Лабораторная работа №1 «Определение характеристик ядра МПС с общей памятью»

 

1.  Цель работы.

Ознакомление с базовыми характеристиками центральной части (ядра) мультипроцессорной системы и освоение методики их оценки методами теории массового обслуживания.

2.  Краткие теоретические сведения.

Центральная часть (ядро) большинства современных МПС имеет структуру типа:


Пр – центр. процессор;

МП – модуль ОП;

Коммутационная сеть (коммутационная матрица, система с перекрестными связями) – для информационной связи – передачи команд, данных и др. – между указанными устройствами. Если ком. Сеть может обеспечить равный доступ любого устройства или периферийного процессора к любому модулю ОП, то говорят о МПС с общей памятью.

Базовые характеристики МПС:

-  производительность l обычно оценивается ср. числом заданий, выполняемых системой в единицу времени или временем u выполнения задания;

-  время реакции ядра МПС u;

-  загрузка R (коэффициент мультипроцессирования) показывает ср. число процессоров, занятых обработкой заданий в стац. режиме. R<N (число процессоров);

-  коэффициент простоя ядра r0 - вероятность того, что одновременно все N процессоров свободны;

-  длина очереди на обработку l - ср. число заданий, находится в очереди на обработку.

Ядро МПС можно представить также как СМО:

N–канальная СМО с очередью без потерь. Программы и исх. данные для любого задания – в общей памяти, выполнение – без прерываний. Поток заданий – простейший с интенсивностью l.

Трудоемкость задания - Q - случайная величина, распределенная по показательному закону. Все N процессоров идентичны и обладают быстродействием B каждый.

Задания выбираются на любой свободный процессор. Условие существования стац. режима: l*Q< N*B

3.  Постановка задачи.

Необходимо построить график U(N) зависимости времени реакции ядра МПС от числа процессоров, считая известными параметры:

l, с-1

0,5

интенсивность потока заданий

Q, млн. оп

120

трудоемкость одного задания

B, млн. оп/с

40

Быстродействие процесса

u*,с

30

 

4.  Выполнение работы.

Вычисляем загрузку ядра МПС и коэффициент простоя ядра, соответственно:

Подставим полученные значения в (2):

С учетом u*, по графику определяем количество процессоров Nt, которое равно 2. С учетом Nt вычислим коэффициент простоя ядра p0(Nt):

Вычислим время реакции ядра МПС:

Вычислим среднее число заданий в очереди в Nt - процессорной системе:

Вывод. В ходе данной лабораторной работы методами теории массового обслуживания были оценены базовые характеристики языка МПС:

- загрузка ядра МПС R= 1.5

- коэффициент простоя ядра p0=0.143

- время реакции U(Nt)=6.857

- среднее число заданий в очереди l=1.929.

Предварительно для определения количества процессоров, обеспечивающего обработку заданий со временем реакции, не большим заданного u*=30 c, был построен график зависимости U(N), по которому было определено количество процессоров, с учетом чего и выполнялись, согласно заданию, вычисления характеристик.

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