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

75962. Характерные черты становления рыночной экономики в РФ 19.88 KB
  Черты становления рыночной экономики в России: отечественный экономист А. Смирнов на долю частной собственности в экономике России в 1914 г. В России даже в период промышленного подъема 1909 1913 гг. Значительно выросла доля России в мировом промышленном производстве накануне Первой мировой войны она занимала пятое место в мире после США Германии Англии Франции.
75963. Эволюция партийно-политической системы РФ в начале 21 века 18.23 KB
  Резкий рост численности партий. При этом реальное влияние на политический процесс, включая законотворческую деятельность, оказывали не более пяти-шести партий. Как показала практика избирательных кампаний, многие партии изначально создавались для сугубо политтехнологических целей
75964. Беловежские соглашения - исторический смысл и дискуссионные проблемы 19.6 KB
  БЕЛОВЕ́ЖСКИЕ СОГЛАШЕ́НИЯ термин используемый для обозначения соглашения подписанные 8 декабря 1991 высшими руководителями России Белоруссии и Украины о роспуске СССР и образовании Содружества независимых государств СНГ. Смысл: После попытки ГКЧП в августе 1991 реальная власть перешла в руки республиканских правящих элит и президент СССР М. а 5 декабря Кравчук объявил что Украина денонсирует договор 1922 о создании СССР. Тогда Кравчук Ельцин и Шушкевич собрались в Беловежской пуще для решения вопроса о сохранении СССР.
75965. Декларация о государственном суверенитете РСФСР - условия принятия и исторический смысл 17.91 KB
  Декларация о государственном суверенитете РСФСР политикоправовой акт ознаменовавший начало конституционной реформы в РСФСР где суверенитет рассматривается как естественное и необходимое условие существования российской государственности. Условия: Декларация была принята Первым Съездом народных депутатов РСФСР 12 июня 1990 года и подписана Председателем Верховного Совета РСФСР Б. Значение исторический смысл: Помимо провозглашения суверенитета РСФСР и намерения создать демократическое правовое государство в составе обновлённого Союза...
75966. Шоковая терапия и ее исторические последствия 53 KB
  Шоковая терапия - пропагандистское (газетное) название, с легкой руки некоторых публицистов приклеившееся к политике, которую начало проводить, придя к власти, реформаторское правительство Ельцина-Гайдара – политике стабилизации экономики. (попытка России перейти к Рыночной Экономике)
75967. Норманская и антинорманская теории: дискуссия закончена 15.84 KB
  Норманская теория происхождения древнерусского государства: это направление в историографии которое склоняется к тому что варяги и скандинавы норманы стали основателями Киевской Руси то есть первого восточнославянского государства основоположники Бейер и Миллер. Ломоносов подверг уничтожающей критике все основные положения этой антинаучной концепции генезиса Древней Руси. Оно могло происходить не только вследствие тесного общения скандинавов и славян но просто по тому что все первые князья на Руси а значит законная власть...
75968. Русь и Византия. Русь и Степь: система взаимовлияний и неоднозначность трактовок 17.05 KB
  Русь и Степь: система взаимовлияний и неоднозначность трактовок Направления византийского влияния: Византия помогала Руси стать православным государством. Принятие на Руси христианства резко усилило влияние византийской культуры. Крещение Руси по православному обряду ввело киевского князя в круг европейских монархов и позволило использовать типичный для Средневековья способ закрепления дип. Крещение Руси также дало нам славянскую азбуку и приобщило к европейской культурной традиции.
75969. Евразийская идея в российской истории: представители, концепция, критика 18.4 KB
  Евразийское движение родилось в 20-е годы в Европе в среде российской эмигрантской интеллигенции. Само имя движения говорит за себя. Евразийство – это культурно-историческая концепция, в которой Россия рассматривается как Евразия
75970. И.А. Ильин о сущности русской идеи 16.89 KB
  В этих фразах и заключается мысль о том что идея должна быть основана на народных особенностях и только это сможет обеспечить достойную жизнь народа на земле сделает возможным исполнение его исторического призвания. Если же говорить о самой сущности то Ильин утверждает: Русская идея есть идея сердца. Эта идея конечно же корнями уходит в православное христианство которое русский человек принял не от меча не по расчету не страхом и не умственностью а чувством добротою совестью и сердечным созерцанием. Таким образом русская...