23407

Імітаційна модель ПК

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Формування у студентів інженерно-технічного кругозору, методами імітаційного моделювання для побудови комп’ютерних систем та мереж, вміння ставити та вирішувати складні інженерні задачі, проводити аналіз, аргументовано робити висновки.

Украинкский

2015-04-08

77 KB

10 чел.

МІНІСТЕРСТВО   ІНФРАСТРУКТУРИ   УКРАЇНИ

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій

КАФЕДРА           інфокомунікацій____________

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідуючий кафедрою

_______________ Костік Б.Я.

       (підпис, прізвище)

“ ____ “  _________2011  року

Лекція №  4

з навчальної дисципліни __моделювання компютерних мереж 

напряму підготовки _______інформаційні технології________

освітньо-кваліфікаційного рівня ____cпеціаліст_____________

спеціальності _____ компютерні системи та мережі_________

                                            Тема    Імітаційна модель ПК          

                                                             (повна назва лекції)

Лекція розроблена стар. викладач каф. Інф. Срочинська Г.С.

(вчена ступінь та звання,  прізвище та ініціали автора)

Обговорено на засіданні кафедри (ПМК)

Протокол № __________

“ ____ “ _____________ 2011 року

Київ


Навчальні цілі: Вивчення імітаційної моделі ПК, побудова    концептуальна модель ПК;                                                                    

Виховні цілі: Формування у студентів інженерно-технічного кругозору, методами  імітаційного моделювання для побудови  комп’ютерних систем та мереж, вміння ставити та вирішувати складні інженерні задачі, проводити аналіз, аргументовано робити висновки.       

Час  90 хв.

ПЛАН ПРОВЕДЕННЯ ЛЕКЦІЇ ТА РОЗРАХУНОК ЧАСУ

Вступ                                                                                                    10  хвилин

Навчальні питання

1. Імітаційна модель ПК                                                                       35  хвилин

(найменування питання лекції)

 2.Концептуальна модель ПК                                                                35  хвилин

(найменування питання лекції)

 

Заключення                                                                                            10  хвилин

ЛІТЕРАТУРА:

(рекомендована для студентів)

1. В.Г. Кривуца, В.В. Барковський, Л.Н. Беркман. Математичне моделювання телекомунікаційних систем: Навч. посібник. –К.: Звязок, 2007.

НАВЧАЛЬНО-МАТЕРІАЛЬНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

(наочні посібники, схеми, таблиці, ТЗН та інше)

Діапроектор, дидактичні слайди


НАВЧАЛЬНІ МАТЕРІАЛИ

  1.  Імітаційна  модель  персонального  комп’ютера

Метою  моделювання  є  прогнозування  впливу  зміни  продуктивності  устаткування  на  середню  пропускну  здатність  ПК  і  середній  час  виконання  програм.

З  основних  пристроїв  комп’ютера  виділимо  ті,  які  повинні  бути  відображені  в моделі,  а  саме: мікропроцесор  (МП),  оперативну  пам'ять (ОП),  монітор,  накопичувач  на  жорстких  магнітних  дисках (НМД),  накопичувач на  гнучких  магнітних  дисках (НГД),  принтер,  клавіатуру  та  контролери  цих  пристроїв -  контролер  клавіатури  (КК),  контролер  монітору  (КМ),  контролер  НМД  (КНМД),  контролер  ГМД  (КНГД), контролер  принтера  (КП).

Функціонування  комп’ютера  можна  описати  таким  чином.  Користувачі  з  клавіатури  вводять  команди,  що  складаються  з  кількох  інструкцій,  які  викликають  програмні  модулі.  Кожну  інструкцію  будемо  вважати  одним  кроком завдання.  Програма  та  дані  знаходяться  на  магнітних  дисках  і  завантажуються  в  оперативну  пам'ять  за  окремою  командою.  Роботу  користувача  з  клавіатурою  в  моделі  можна  не  враховувати,  припускаючи,  що  набір  команд  з клавіатури  відображується  на  екрані  монітора.  Для  перенесення  програми  з   магнітних  дисків  у  пам'ять  комп’ютера  організується  вхідний  буфер.  Якщо  обсяг  пам’яті  достатній  для  виконання  першого  кроку,  то  після  завантаження програми  в  пам'ять і  надання  їй   часу  процесора  вона  може  опрацьовуватися  ним  доти,  доки  не  видасть  запит  до  магнітних  дисків  або  принтера.  У той  час  коли  здійснюється  введення – виведення  даних  на  зовнішні  пристрої,  процесор  може  виконувати  інші  завдання.  Після  виконання  операції    введення – виведення  даних  завдання  знову  чекає  в  черзі,  доки  йому  не буде  надано  час  процесора.  Якщо  крок  завдання  закінчився,  то  звільнюється  пам'ять і  здійснюється  виведення  даних  на  принтер  через  вихідний  буфер.

Вважається,  що  на  жорсткому  диску  знаходиться  програми  операційної  системи  і  системні,  програми,  а  також  бібліотеки  користувача.  Під  час  виконання програми  вона  може  запитувати  вхідні  дані  з  гнучкого  диска.  Роботу  операційної  системи  і  системних  програм  до  уваги  не  прийматимемо,  припускаючи,  що  вони  в  однаковій  мірі  впливають  на  програми  користувачів.

  1.  
    Концептуальна  модель  персонального  комп’ютера

Всі  пристрої,  продуктивність  яких  впливає  на  час  виконання  завдання  на  комп’ютері,  будемо  розглядати  як  ресурси  системи.  Такі  пристрої,  як  монітор,  процесор,  накопичувачі  на  магнітних  дисках  і  принтер,  не  можна  експлуатувати  в  режимі  розподілу  часу,  тобто  в  конкретний  час  їх  може  використовувати  тільки  одне  завдання.  У  пам’яті  ж  одночасно  можуть  знаходитись  кілька  завдань.  Завдання  може  одночасно  використовувати  кілька  ресурсів.

Враховуючи  те,  що  швидкість  роботи  контролерів  пристроїв  введення – виведення   значно  перевищує  швидкість  роботи  самих  пристроїв, будемо  вважати,  що  швидкість  роботи  пристроїв  визначається  швидкістю  роботи  самих  пристроїв,  а  не їх  контролерів.

Тоді  структурну  схему  концептуальної  моделі  комп’ютера  можна  відобразити  як  зображено  на  рис. 3

Рис.3.Концептуальна  модель  комп’ютера.

Зазначені  на схемі  лічильники  необхідні  для  підрахунку  кількості  завдань,  які  надійшли  до  комп’ютера і  залишили  його.

Вхідні  і  вихідні  буфери  можна  об’єднати  відповідно  з  монітором  і  пристроєм для  друку.  Тоді  в  концептуальній  моделі  будуть  явно  задані  такі  ресурси: МП, ОП, НМД, НГД,  МОНІТОР, ПРИНТЕР.

                                 Заключення

З  огляду на  мету  моделювання  визначимо,  що  на  виході  моделі  необхідно  отримати  дані  про  середній  час  виконання  завдань  і  пропускну  здатність  комп’ютера  (кількість  завдань, виконаних  за  певний  час).  Вхідні  дані  визначають  закон  розподілу  надходження  завдань  у  комп’ютер, число  у  кожному  завданні  та  ємність  пам’яті,  загальний  час  виконання  кроку  завдання  процесором,  частоту запитів  до  зовнішніх  накопичувачів  і  пристроїв  розподіл  обсягу  виведеної  на  друк  інформації,  обсяг  інформації,  яка  зчитується  або  записується  на  зовнішні  накопичувачі,  обсяг  інформації,  що  вводиться.  Ці  дані  можна  отримати  за  допомогою програм  тестування  реального  комп’ютера.  Крім  цих  даних  необхідно  задати  параметри  для  пристроїв  комп’ютера,  такі  як  швидкодія  процесора,  ємність  пам’яті,  накопичувачів на  магнітних  дисках,  вхідних  і  вихідних  буферів, мінімальний  та  максимальний  час  пошуку  даних  на  магнітних  дисках,  швидкість  друку  на  принтері,  швидкість  уведення  інформації  з  клавіатури.

        


II. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

           Дисципліна “ Моделювання комп’ютерних мереж”- це теоретичні основи принципів вивчення основних понять імітаційного моделювання, ознайомлення з поняттями системи та моделі, співвідношенням між моделлю та системою, класифікацією  моделей,  видами  моделей, технологію моделювання; побудовою  імітаційної моделі персонального комп’ютера; технологічних етапів випробування та експлуатації імітаційних моделей.

Основні форми поточного контролю – спостереження за діями студентів, проведення модульного контролю.

Самостійна робота студента по підготовці до поточних занять, модульного контролю в межах відведеного часу планується особисто кожним студентом.

III. ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. В.Г. Кривуца, В.В. Барковський, Л.Н. Беркман. Математичне моделювання телекомунікаційних систем: Навч. посібник. –К.: Звязок, 2007.

Розробник лекції   старший викладач кафедри інфокомунікацій

___                          Срочинська Г.С.

(підпис, прізвище)

“ ____ “  _____________  2011  року


Загальна шина

Принтер

НГД

МД

Монітор

Клавіатура

КП

КНГД

КНМД

КМ

КК

ОП

МП

Рис.2. Структура  персонального  комп’ютера  із  

                                 загальною  шиною

ОП

МП

ОП

МП

НГД

НМД

Лічильник  виходів

Вихідний буфер

Принтер

Лічильник  входів

Клавіатура

Вхідний буфер


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66537. Численное решение задачи Коши для ОДУ 160 KB
  Цель: Решить ОДУ методом Адамса(3-х шаговым неявным) и методом Рунге-Кутта 4-го порядка (классическим). Результаты предоставить графически. Задание 1 Условие: Решить методом Адамса (3-х шаговым неявным). Результат представить графически...
66538. Управление службой каталога в Windows-сети 20.7 KB
  Определены роли пользователей – оператор станции ввода, оператор станции обработки, оператор станции хранения. Для демонстрации ограничений, задаваемых для разных ролей, операторам станции ввода добавлен запрет на чтение ветки...
66539. Исследование мостовых соединений 201 KB
  Оборудование: Беспроводные адаптеры (типа DWL-G132) – по одному на пользователя Точки доступа (типа DWL-2100AP) – 2 штуки Точки доступа (типа DWL-3200AP) – 2 штуки Цель работы: Изучение дополнительных режимов работы WDS и WDS with AP.
66540. Моделі та методи обробки нечітких знань. Нечіткі множини 31.77 KB
  При розробці інтелектуальних систем знання про конкретну предметну область, для якої створюється система, рідко бувають повними й абсолютно достовірними. Навіть кількісні дані, отримані шляхом досить точних експериментів
66541. ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЙНОГО РОЗГАЛУЖЕНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА СИНУСОЇДНОГО СТРУМУ 600 KB
  Експериментально визначити параметри резистора R, котушки індуктивності (індуктивність L, резистивний опір Rк) та конденсатора С в колі синусоїдного струму. Експериментально дослідити явище резонансу струмів, фазові й енергетичні співвідношення в колі з паралельним з'єднанням котушки індуктивності (з індуктивністю L і резистивним опором
66543. Тестування, логічна організація та форматування HDD 1.57 MB
  Натискаємо клавішу P англ і вибираємо потрібний канал вибір здійснюється стрілочками якщо ви не знаєте який у вас диск вибирайте по черзі. Натискаємо Enter і F2. Якщо не з'явився натискаємо знову P і вибираємо інший канал.
66544. Освоение технологии структурного программирования и применения стандартных методов работы с одномерными массивами при разработке и создании программы на языке Турбо Паскаль 224 KB
  Освоение методов структурного программирования при разработке и создании программы на языке Турбо Паскаль для обработки одномерных массивов. Теоретические сведения Массив это регулярная структура последовательность однотипных данных объявляемых специальной конструкцией языка...
66545. Многопоточность. Межпроцессорные взаимодействия 49 KB
  Два дочерних процесса выполняют некоторые циклы работ, передавая после окончания очередного цикла через очереди сообщений родительскому процессу очередные четыре строки некоторого стихотворения, при этом первый процесс передает нечетные четверостишья, второй - четные.