42336

Планирование заданий в многопроцессорных системах

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Методические указания В компьютерной системе 5 процессоров. Все процессоры разные по производительности и набору команд. Каждая задача задается следующим образом: Zперечень процессоров сложность количество операций.

Русский

2013-10-29

32 KB

10 чел.

3

КОМПЛЕКС ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ  №  1-4

Тема: «Планирование заданий в многопроцессорных системах»

Цель работы: изучение принципов распределения ресурсов в многопроцессорных системах.

Методические  указания

В компьютерной системе 5 процессоров. Все процессоры разные по производительности и набору команд. В систему каждую миллисекунду (мс) поступают с определенной вероятностью задачи.

Каждая задача задается следующим образом: Z(перечень процессоров, сложность (количество операций)). Перечень процессоров – номера процессоров, на которых может быть реализована данная задача. Сложность задач выбирается случайно, исходя из того, что задача должна выполняться на самом «слабом» процессоре не менее  10 мс и не более 200 мс. Задачи устанавливаются в очередь. Все задачи имеют одинаковый приоритет.

Каждый процессор задается при помощи параметра «мощность» или «скорость обработки» - n операций в миллисекунду. Не смотря на то, что процессоры отличаются друг от друга, будем считать, что единица измерения одинакова и адекватна нашему заданию.

Распределение ресурсов в системе может быть произведено по трем схемам:

  1.  FIFO (First In First Out) – самый простой алгоритм распределения задач. Его недостаток – низкая производительность из-за того, к примеру, что две (или более) последовательно идущие задачи, которые могут быть реализованы только на одном процессоре, могут заставить простаивать все остальные процессоры.
  2.  С отдельным процессором-планировщиком. В этом случае распределением ресурсов в системе занимается отдельный процессор, который не принимает участия в вычислениях. Так как алгоритм планирования не очень сложен, то целесообразно для этих целей выделить самый «слабый» (самый низкопроизводительный) процессор. Однако, в этом случае система реально «теряет» один процессор с точки зрения производительности и части задач, ориентированных на этот процессор. Чтобы этого избежать, необходимо докупить и добавить в систему дополнительный процессор-планировщик. Но это негативно отразится на надежности системы, т.к. выход его из строя приведет к отказу системы в целом.
  3.  Наиболее целесообразным представляется возложение функций планирования на самый «мощный» (самый высоко-производительный) процессор, периодически прерывающий вычисления для управления очередью. В этом случае считать, что время для управления очередью составляет 4 мс.

В качестве отчета по лабораторной работе следует подать 4 набора показателей работы системы:

а) по п. 1);

б) по п. 2);

в) по п. 3), учитывая, что время работы процессора над задачами – 20 мс, а время планирования – 4 мс.

г) по п. 3), но время работы над задачами определить самостоятельно, исходя из оптимальной производительности системы.

Показатели работы системы:

- количество реализованных задач (выполненных операций) за 10с;

- количество операций, выполненных системой за 10с.

Примечание: необходимо брать среднее арифметическое количества реализованных задач (операций) для пяти испытаний по каждому из вариантов а), б), в), г).

- КПД системы;

- КПД’ системы.

КПД - соотношение числа выполненных системой за 10с операций к максимально возможному количеству операций (сумме производительности всех процессоров за 10с).

КПД’ - соотношение числа выполненных системой за 10с операций к сумме реальной вычислительной производительности процессоров за 10с. Здесь необходимо учитывать то, что в пункте б) не все процессоры выполняют вычислительную работу, а пунктах в) и г) самый мощный процессор работает не все время.

Очевидно, что для пункта а) КПД=КПД’.

Программный интерфейс должен предоставлять возможность преподавателю задавать:

а) производительности всех пяти процессоров;

б) вероятности возникновения задачи в текущую миллисекунду;

в) границы сложности задач.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2642. Определение работы выхода электрона из металла методом прямых Ричардсона 138.5 KB
  Определение работы выхода электрона из металла методом прямых Ричардсона Приборы и принадлежности. Лабораторная панель, блок питания накала Б5-70, блок питания анода Б5-70, универсальный вольтметр В7-27. Введение. Принцип работы большинства электров...
2643. Залучення випускників шкіл до навчання в МНУ імені В.О. Сухомлинського 126.5 KB
  Виховний захід на тему: «Залучення випускників шкіл до навчання в МНУ імені В.О. Сухомлинського» Миколаївський національний університет імені В. О. Сухомлинеького (до 21 серпня 2010 року — Миколаївський державний університет імені В. О. Сухомли...
2644. Профессиональная ориентация школьников старших классов 58 KB
  Внеклассное мероприятие «Профессиональная ориентация школьников старших классов» В современном мире существует огромное разнообразие профессий. В подростковом возрасте достаточно сложно сделать правильный выбор высшего учебного заведения, без помощи...
2645. Твоя майбутня професія 69 KB
  Тема: твоя майбутня професія. Мета: ознайомити учнів із різноманіттям професій, допомогти виявити здібності до певного виду діяльності, визначити суспільну значущість обраної професії,  виховати повагу до різних типів діяльності. Обладнання: те...
2646. Міжвоєнний період в історії українського народу 152.5 KB
  Міжвоєнний період в історії українського народу (1921-1939рр). Соціально-економічне та політичне становище українських земель в 20-30 роках. Національно культурне відродження в Україні. Політичне становище Захід...
2647. Українська національно-демократична революція (1917-1920 рр.). 113 KB
  Українська національно-демократична революція (1917-1920 рр.). Україна напередодні та в роки І світової війни. Україна після лютневої буржуазно-демократичної революції. Утворення Центральної Ради та її діяльність. Укр...
2648. Технология структурного программирования 72 KB
  Технология структурного программирования С момента появления первых ЭВМ возникла потребность написания большого количества программ, и эта потребность увеличивалась с каждым годом. Начали складываться методы и принципы создания программных пр...
2649. Радиоэлектронное оборудование самолетов Як-18Т, Як-52 и его летная эксплуатация 13.03 MB
  В пособии приведены сведения о радиоэлектронном оборудовании самолетов Як-18Т и Як-52. Даны основные тактико-технические характеристики, комплект и размещение оборудования на самолете, органы управления и индикации, порядок проверки работоспособност...
2650. Физика твёрдого тела 5.85 MB
  Физика твёрдого тела Лекция Зонная теория твёрдых тел Рассматривая квантовую теорию электропроводности металлов не учитывалось, что положительные ионы кристаллической решётки создают в металле электрическое поле и как вообще появля...