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

68536. СРЕДСТВА МАССОВОЙ ИНФОРМАЦИИ КАК ИСТОЧНИК АГРЕССИИ 61.5 KB
  Возможно росту насилия способствует усиление индивидуализма и материализма в обществе Или причиной является все более расширяющаяся пропасть между могуществом богатства и бессилием бедности А может назойливое смакование сцен насилия в поделках массовой культуры ведет к такому результату...
68537. БАШКИРО-КАЗАХСКИЕ ОТНОШЕНИЯ ДО XIX В. В ИСТОРИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКАХ И УСТНОМ НАРОДНОМ ТВОРЧЕСТВЕ БАШКИР 85 KB
  Материалы башкирского народного творчества по данной тематике можно разделить на две категории. Прежде всего это сюжеты не повествующие напрямую о башкиро-казахских отношениях но при сопоставлении с их аналогами в фольклоре казахов и других тюркских народов позволяющие выяснить наиболее древние...
68538. Евразийство и империализм 73.5 KB
  Именно в период его жизни в России и в эмиграции оформлялись столь разные течения как российский либеральный консерватизм и евразийство большевизм и националбольшевизм парадигмы до сих пор во многом определяющие идейное развитие нашего общества. Гумилева определявшего наше время для России как период золотой осени...
68539. ЕВРОПОЦЕНТРИЗМ И ЕВРАЗИЙСТВО 61.5 KB
  Бердяева историю в России делали в основном западники. Именно Пушкин при патриотической попытке как-то объяснить отсталость России сформулировал ложное положение по которому долгое время двигалась отечественная историография. России было предопределено более высокое предназначение.
68540. Некоторые особенности интерпретации истории Башкортостана в рамках традиций либерального консерватизма 62.5 KB
  Современная нам социокультурная ситуация в России характеризуется с одной стороны крушением советского социализма и тоталитаризма с другой разочарованием в идеологии либерализма мыслившейся некоторыми их неизбежной альтернативой Ф.Новгородцев; в современной России А.Соловьев один из ведущих идеологов западничества...
68541. Некоторые особенности радикально-либеральной интерпретации идеологии глобализации в России 68 KB
  Это именно то направление либерализма которое определяется как жестко противостоящее консерватизму. Для радикального либерализма такими критерием является безусловный приоритет рыночных отношений невмешательство в них государства и главенство гражданского общества западного типа.
68542. О методологических различиях в современных концепциях «культурно-исторических типов» и «евразийства» 61 KB
  Поскольку по нашему мнению современный духовный и политический кризис в России не просто аналогичен кризису 1917 года но и является в культурологическом смысле его прямым продолжением1 возникла потребность вновь обратиться к не исчерпавшим себя идеям способным дать ответ на этот вызов истории...
68543. П.Б.Струве — выдающийся мыслитель российского либерализма 52 KB
  Имя Петра Бернгардовича Струве выдающегося мыслителя историка политика социолога экономиста сегодня не нуждается в представлении. В начале пути Струве являлся одним из основателей российского легального марксизма и внес решающий вклад в его идейную победу над народничеством высоко оцененный в частности...
68544. П.Б.Струве о религии и религиозности 55.5 KB
  Прежде всего отметим что не смотря на глубину своих идей Струве все же не являлся крупным религиозным или философским реформатором типа В. Поэтому анализируя собственно философские позиции Струве нередко приходится обращаться к религиозным моментам и наоборот.