 |
Характеристики МПС с общей памятью
|
|
|
|
Пусть в МПС поступает М потоков с интенсивностями l1,...,lM. Обслуживание заявок сводится к выполнению соответствующих программ, средние трудоемкости которых равны Q1,…,QM операций в расчете на один прогон программы. Примем, что обслуживание заявок выполняется на основе дисциплины FIFO. В таком случае можно считать, что система обслуживает однородный поток заявок, поступающих с интенсивностью
= 
i
Для обслуживания любой заявки из суммарного потока требуется в среднем процессорных операций 
.На каждый из процессоров поступает N-я доля заявок и, следовательно, отдельный процессор обслуживает поток с интенсивностью 
/N.
Среднее время простоя процессоров можно получить, приняв ti за время простоя i-того процессора, тогда среднее время простоя 1 процессора вычисляется по формуле:
T= 
i /N,
где N- количество процессоров.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 3.1 Результаты работы многопроцессорных систем, обрабатывающих очередь из 100 заданий
| Кол-во процессоров | Длина заявки 1-8 | Длина заявки 3-6 | ||||
| Сумма длин заявок 487 | Сумма длин заявок 874 | |||||
| Время работы системы | Среднее время простоя | Среднее время выполнения 1 заявки | Время работы системы | Среднее время простоя | Среднее время выполнения 1 заявки | |
| 2 | 278 | 6,0 | 2,8 | 249 | 2,0 | 2,5 |
| 5 | 113 | 7,3 | 1,1 | 103 | 3,2 | 1,0 |
| 10 | 59 | 5,6 | 0,6 | 54 | 3,3 | 0,4 |
График 3.1
Диаграмма 3.1
Таблица 3.2 Результаты работы многопроцессорных систем, обрабатывающих очередь из 1000 заданий
| Кол-во процессоров | Длина заявки 1-8 | Длина заявки 3-6 | ||||
| Сумма длин заявок 4456 | Сумма длин заявок 8461 | |||||
| Время работы системы | Среднее время простоя | Среднее время выполнения 1 заявки | Время работы системы | Среднее время простоя | Среднее время выполнения 1 заявки | |
| 2 | 2736 | 6,2 | 2,7 | 2519 | 1,6 | 2,5 |
| 5 | 1098 | 5,5 | 1,1 | 1010 | 3,0 | 1,0 |
| 10 | 554 | 6,0 | 0,6 | 512 | 3,1 | 0,5 |
|
|
|
График 3.2
Диаграмма 3.2
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕДУР, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОГРАММЕ
Глобальные переменные
procc: array [1..10] of integer- массив процессоров системы
c: integer - переменная для подсчета количества простаивавших процессоров;
k: integer - переменная для подсчета общего времени простоя процессоров;
cz: integer - переменная для хранения текущего числа заданий(100 или 1000);
na: integer - переменная для хранения суммы длин заданий;
max: integer - переменная для хранения количества времени, которое проработает система после того, как ей будет передано последнее задание на обработку; Процедуры
Procedure mass (chzad: integer; proc: integer) - процедура, имитирующая работу многопроцессорной системы с общей памятью, выполняет обработку массива, состоящего из cz заданий, в системе с pr процессорами. В качестве параметров получает количество заданий chzad и количество процессоров proc в системе;
s:integer - переменная для подсчета времени, в течении которого будут выполняться chzad заданий;
f:Boolean - переменная для проверки передано ли очередное задание свободному процессору;
procedure vizov - процедура создает массив заданий длинной 1-8 и 3-6 и отправляет его на обработку 2-х, 5-ти и 10-ти процессорной системе при помощи вызова процедуры mass. Процедура вызывается в основной программе для 100 и 1000 заданий отдельно;
pr:integer - переменная для хранения количества процессоров системы;
мультипроцессорный память заявка архитектура
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсовой работы были получены такие характеристики работы мультипроцессорных систем с общей памятью как общее время, необходимое для выполнения 100 и 1000 заданий различной длинны, среднее время простоя процессоров и среднее время, необходимое для выполнения одной заявки.
|
|
|
Полученные данные показали прямую зависимость общей производительности системы от количества процессоров, т.е. с ростом числа процессоров в системе растет и общая производительность системы; эта зависимость хорошо видна на Графике 3.1. Как видно из Таблицы 3.1 для обработки одной и той же очереди заявок общей длинной 487 системе с 2-мя процессорами требуется почти в 2,5 раза больше времени, чем системе с 5-ю процессорами и в 4,7 раза больше, чем системе с 10-тью процессорами.
Как видно из таблиц 3.1 и 3.2 на производительность многопроцессорной системы с общей памятью влияет и диапазон длин заявок очереди. Для обработки очереди длинной 487, состоящей из 100 заявок, длина которых изменяется от 1 до 8, потребовалось почти столько же времени, сколько и для обработки такой же очереди общей длинной 874(что почти в 2 раза больше предыдущей), заявки которой имеют длину 3-6. Это обусловлено тем, при обработке первой очереди встречаются как очень короткие (длинной 1-4), так и длинные заявки, на обработку которых требуется больше времени. В связи с этим растет и среднее время простоя процессоров, т.к. некоторые процессоры могли выполнить короткие заявки и завершить работу, в то время как остальные продолжали выполнять длинные заявки. При обработке очереди длинной 3-6 разница в длине заявки составляет 1-2, т.е. процессоры выполняют заявки практически одновременно, таким образом, сокращается время простоя процессоров.
Среднее время выполнения одной заявки так же находится в прямой зависимости от числа процессоров системы. Затраты времени на выполнение одной заявки значительно сокращаются с ростом количества процессоров, как видно из Таблиц 3.1 и 3.2 среднее время, необходимое на выполнение одной заявки системе с двумя процессорами, составило 2,6. Системе с пятью процессорами потребовалось примерно 1,1 системного времени, что в 2,4 раза больше, чем первой. Десятипроцессорная система выполняла дону заявку за 0,5, т.е. в 2 раза быстрее, чем предыдущая система.
Таким образом, можно сделать вывод, что производительность многопроцессорной системы зависит, прежде всего, от количества процессоров в системе, а так же от диапазона длин заявок очереди. Полученные результаты показали, что наибольшей производительности система достигает при наличии 10 процессоров и наименьшем диапазоне длин заявок очереди (в данном случае 3-6).
|
|
|
Список литературы
1. В.И. Лойко; Вычислительные системы и сети”; г. Краснодар, изд. КГАУ, 2000 г.
. В.Л. Бройдо; Вычислительные системы, сети и телекоммуникации”; Санкт-Петербург, 2002 г.
Приложение
Листинг программы
Program df;
uses crt;: array [1..10] of integer;:array[1..1000] of integer;,k,cz,na,max:integer;mass(chzad:integer; proc:integer);
var,s,i:integer;:boolean;
j:=0;:=0;:=1;:=1;i<=chzad do
f:=false;
beginj:=1 to proc do
beginprocc[j]=0 then:=true;[j]:=zad[i];(i);(procc[j]);;;(s);;f=true;;:=0;j:=1 to proc domax<procc[j] then max:=procc[j];
end;:=0;:=0;j:=1 to proc do
beginprocc[j]<max then
begin:=k+(max-procc[j]);
inc(c);;;:=s+max;c<> 0 then('TimeV=',s);('Prostoi ',k/c:3:3);(' Time1= ',s/chzad:3:3);('TimeV=',s);('Prostoi ',k,'');(' Time1= ',s/chzad:3:3);
end;;
procedure vizov;pr,i:integer;:=0;i:=1 to cz do[i]:=random(8)+1;:=na+zad[i];;('*******',cz,'ZADANII****'); writeln;('....Dlinna zayavki 1-8...'); writeln('== Dlinna ocheredi ',na,'====='); writeln;:=2;(pr, ' PROCC -> ');(cz,pr);:=5;(pr, ' PROCC -> ');(cz,pr);:=10;(pr, ' PROCC -> ');(cz,pr);i:=1 to cz do[i]:=3+random(3);:=na+zad[i];
end;
writeln;('Dlinna zayavki 3-6'); writeln('= Dlinna ocheredi ',na,'='); writeln;:=2;(pr, ' PROCC -> ');(cz,pr);:=5;(pr, ' PROCC -> ');(cz,pr);:=10;(pr, ' PROCC -> ');(cz,pr); writeln
readln;;;;:=100;;;:=1000;;
end.
|
|
|
