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

7087. Электростатическое поле в вакууме 168.5 KB
  Тема: Электростатическое поле в вакууме. Основу электростатики составляют инвариантность электрического заряда к выбору системы отсчета, закон сохранения заряда, закон Кулона, принцип суперпозицииполейи теорема Остроградского...
7089. Биомедицинская этика. Учебное пособие 333 KB
  Теоретические основания биомедицинской этики Глава 1.Биомедицинская этика: научный статус и круг проблем 1.1. Биомедицинская этика: возникновение и место в системе естественнонаучного, этического и социального знания...
7090. Мировая экономика. Ответы на экзаменационные вопросы 255.04 KB
  Мировая экономика. Ответы на экзаменационные вопросы Сущность мировой экономики и мирового (всемирного) хозяйства Понятие мировая экономика в современной экономической литературе употребляется для обозначения как системы государств, так и эконо...
7091. Религии мира. Учебное пособие 188.67 KB
  Введение Исследователь, прилетевший на нашу планету из космоса, мог бы сделать вывод, что мы страдаем от непристойной и очень загадочной болезни с удивительно большим спектром симптомов. Одних она заставляет безжалостно жечь, резать или бомбить свои...
7092. Средневековая схоластика Ф. Аквинского 43.53 KB
  Средневековая схоластика Ф. Аквинского Характеристика Средних веков Эпоха средневековья длилась более тысячи лет. Ученые считают началом средних веков - падение Римской империи (V век н.э.), когда христианская религия окончательно утверди...
7093. Маркетинговое обслуживание потребителей 49.99 KB
  Введение В условиях рыночной экономики многие проблемы товаропроизводителей не могут быть в полной мере решены с помощью традиционных методов управления. Требуется создавать систему менеджмента, обеспечивающую эффективность хозяйственной единицы в н...
7094. Магнитометры на СКВИДах 108.5 KB
  Магнитометры на СКВИДах. Сверхпроводимость. Основные параметры сверхпроводников. Явление сверхпроводимости состоит в том, что при некоторой температуре, близкой к абсолютному нулю, электро сопротивление в некоторых материалах исчезает. Эта темпера...
7095. Социолингвистика. Лекции. Социальная стратификация языка 190 KB
  Лекции по курсу Социолингвистика. Лекция 1. Предмет социолингвистики и методы социолингвистического анализа. Предметом изучения социолингвистики является проблема человек и общество. Непосредственным объектом социолингвистики является ...