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

11 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

55499. Österreich aktuell 28 KB
  Bezogen auf die Einwohnerzahl ist … das kleinste Bundesland Österreichs. a) Burgenland b) Salzburg c) Tirol 3. Bezogen auf die Fläche ist … das kleinste Bundesland Österreichs. a) Steiermark b) Tirol c) Wien 4. Das südlichste Bundesland Österreichs ist …
55500. And there will be humans on the Earth (Taras Shevchenko) 532 KB
  An orphan, a serf from an indigent village lost in the Ukrainian steppes, where The Menology was the only book, Taras Shevchenko was able to enter national and world culturre as an outstanding painter and engraver as one who had created hundreds of first-rate works of art.
55501. Кислоти 93 KB
  Обладнання: склянки затискач сірники нагрівальний прилад знаки правил техніки безпеки картки з індивідуальними завданнями проїзні квитки карта маршруту картки з формулами кислот для гри.
55504. Україно-московський договір 1654 р 100 KB
  Чи можна в європейській історії знайти країну яка б пройшла більш страдницький шлях до створення власної держави аніж Україна Зараз ми зробимо спробу перенестися в драматичні часи національно визвольної боротьби під проводом Богдана Хмельницького...
55505. Похід більшовицьких військ на Київ. Четвертий Універсал Центральної Ради. Крути 38.5 KB
  ІУ Універсал Центральної Ради. Вчитель дає запитання учням: Коли було проголошено І Універсал За Ім Універсалом Україна проголошувалась Як називався Ій український уряд Український уряд очолив Коли було проголошено ІІй Універсал...
55506. Радянізація західноукраїнських земель 90 KB
  Мета уроку: Охарактеризувати процес радянізації на західноукраїнських землях у повоєнні роки; показати трагізм долі УГКЦ; визначити цілі і методи збройної боротьби ОУНУПА...