Моделирование вычислительных систем
Задание 1. Разработка модели мультипрограммной вычислительной системы.В соответствие с вариантом определить параметры средней задачи определить возможность размещения файлов на ВЗУ. Определить параметры минимальной конфигурации системы. Графически представить структуру разработанной модели.При оперативной обработке информации ставится цель уменьшить среднее время решения задачи. Если поступившая заявка на выполнение работы немедленно принимается к исполнению, то вычислительная система функционирует в режиме оперативной обработки. Такие вычислительные системы получили специальное название – системы оперативной обработки (СОО). Процесс решения задачи Zi представляется произвольной последовательностью этапов счета (обработки в процессоре) и обращения к файлам F1,…, FN (обмена информацией между внешней и оперативной памятью системы).Предполагается, что исследуемая СОО предназначена для решения заданного набора задач {Zi} (i=1,2,.., M). Где М – число задач, возлагаемых на систему с целью реализации определенных функций. Каждая задача Zi характеризуется интенсивностью потока запросов на ее решение, трудоемкостью i процессорных операций, трудоемкостью операций обмена с внешней памятью, которая задается средним числом обращений Nij к файлу Fj в процессе решения задачи Zi.Множество файлов {Fj} (j=1,2,.., N), где N – число файлов, используемых в процессе решения множества задач {Zi} размещается во внешней памяти системы, состоящей из накопителей двух типов НЖМД и НМОД. Обмен информацией между оперативной и внешней памятью системы производится на уровне записей, представляющих структурно неделимую единицу информации при обмене. Файл Fj (j=1,2,..,N) характеризуется длиной файла Gj, средней длиной записи gj.Накопители, используемые в составе внешней памяти СОО, характеризуются такими техническими параметрами как среднее время доступа к данным, размещаемым в НЖМД – UМД и в НМОД – UМОД, скорость передачи данных при обмене через канал передачи данных – VМД и VМОД для НЖМД и НМОД соответственно, емкость накопителя – GМД и GМОД.В данном случае условия таковы:Параметры задач:Параметры файлов:Параметры накопителей:Исследования проводятся на сетевых моделях СОО с однородным потоком заявок. Этап обращения к файлам рассматривается как последовательность двух фаз: подготовительной и передачи информации.В модели отображаются только те устройства СОО, которые оказывают наиболее существенное влияние на процесс решения задач пользователей в смысле задержки получения ответа во времени. Каждое из устройств участвует в реализации определенного этапа в процессе решения задачи.Любое устройство СОО представляется в модели одноканальной СМО. Дисциплина обслуживания заявок в любой СМО предполагается простейшей бесприоритетной очередью FIFO (обслуживание в порядке поступления). Одноканальная СМО характеризуется интенсивностью i входящего потока и средним временем U- обслуживания заявок.Первым этапом построения сетевой модели системы оперативной обработки является усреднение параметров задач из множества задач {Zi}, возлагаемых на систему, с целью приведения неоднородного потока заявок к однородному. Параметры, получаемые в результате усреднения, описывают, так называемую, среднюю задачу. Приведение неоднородного потока заявок к однородному должно проводиться таким образом, чтобы однородный поток запросов на решение средней задачи создавал в среднем такую же нагрузку на систему, как неоднородный поток запросов на решение множества задач {Zi}. Вследствие этого параметры средней задачи определяются посредством усреднения параметров множества задач {Zi}, решаемых системой, по интенсивностям их поступления i (i=1,2,..,M), где М – количество входных потоков заявок.Параметры средней задачи определяются следующим образом:Интенсивность потока запросов на решение средней задачи: =1+2+ 3 +4+ 5 = 2+1,8+0,5+0,5+2 = 6,8Средняя трудоемкость процессорных операций при решении средней задачи: Среднее число обращений к файлу Fj: Суммарное число обращений к файлам в процессе решения средней задачи: D = 7,2 + 5,51 + 3,97 + 4,43 + 1,62 + 0,74 + 1,93 + 0,29 + 1,68 + 0,15 = 27,52Вероятность использования файла Fj: Средняя трудоемкость этапа счета: 0 = 480,9 / 28,52 = 16,86Следующим этапом построения является этап, на котором определяется возможность размещения файлов в накопителе внешней памяти. Этот этап построения модели СОО состоит в количественной оценке возможности размещения каждого файла из множества {Fj} в накопителях различного типа, входящих в состав внешней памяти исследуемой системы.Вследствие того, что к различным файлам производится различное число обращений при решении задач, естественно предположить, что файлы, сравнительно редко используемые в процессе решения задач, могут располагаться как в НМОД, так и в НЖМД, в то время как файлы, частота обращений к которым велика, должны располагаться в НЖМД как устройствах внешней памяти с минимальным временем доступа.
Другие файлы:
Моделирование систем. Практикум по компьютерному моделированию
Учебное пособие содержит: описание технологии разработки моделей сложных динамических систем и типовых вычислительных экспериментов, набор учебных зад...
Моделирование систем с использованием математических и программных средств
Моделирование как основная функция вычислительных систем. Разработка концептуальной модели для системы массового обслуживания и ее формализация. Анали...
Математическое моделирование биотехнических систем
Учебное пособие по дисциплине «Моделирование биологических процессов и систем».Издательство ТулГУ.Общие положения математического моделирования.Подход...
Вычислительные комплексы, системы и сети
Рассмотрены принципы построения и функционирования многомашинных и многопроцессорных вычислительных комплексов, высокопроизводительных систем, систем...
Моделирование обслуживания вычислительных процессов в системе
Управление процессами операционных систем. Разработка программы, моделирующей обслуживание множества вычислительных процессов в системе с 4 очередями,...
