Модель МПС с индивидуальной памятью

 

В наиболее простом случае процессоры не обмениваются информацией с общей памятью или количество информации, передаваемой при обменах, может быть столь незначительно, что допустимо пренебречь влиянием процессов обмена на процесс обслуживания заявок. В таком случае можно считать, что процессоры функционируют независимо и работу N-процессорной системы в режиме разделения функций можно рассматривать как процесс функционирования N одноканальных систем массового обслуживания (рис. 3). Каждая из систем массового обслуживания состоит из потока заявок, поступающих с интенсивностью очереди О_i и процессора Пр_i.

 

2.2.2 ХАРАКТЕРИСТИКИ МПС С ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ПАМЯТЬЮ

 

Для этой модели характеристики обслуживания заявок каждого типа могут быть вычислены в предположении, что входящие потоки – пуассоновские, при произвольном распределении длительностей обслуживания и различных дисциплинах обслуживания заявок. В частности, при экспоненциальном распределении длительности обслуживания и дисциплине FIFO среднее время ожидания заявок в системе с номером i = 1,…, N и загрузкой равно

, (16)

среднее время прибывания заявок

, (17)

среднее число заявок в очереди

и среднее число заявок в системе .

МПС как целый объект обслуживает суммарный поток заявок, поступающий на вход системы с интенсивностью

Заявка из суммарного потока с вероятностью . Будет ожидать обслуживания в среднем w_i единиц времени. С учетом этого среднее время ожидания заявки из суммарного потока определяется выражением

(18)

Аналогично, среднее время пребывания заявки в системе

(19)

Рассмотрим случай, когда каждый из процессоров обслуживает точно N-ю часть суммарного потока заявок и средняя длительность обслуживания одинакова для всех процессоров и равна . В таком случае При равномерном распределении нагрузки из (18) и (16), а также из (19) и (17) следует, что средние времена ожидания и пребывания заявок равны соответственно

(20)

(21)

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) За счет чего увеличивается производительность мультипроцессорных систем по сравнению с однопроцессорными системами?

 

За счет одновременной обработки нескольких задач.

За счет уменьшения потерь времени при обработке информации.

За счет уменьшения количества процессоров.

2) Как строятся мультипроцессорные системы с общей памятью?

3) Как строятся мультипроцессорные системы с индивидуальной памятью?

4) Какие недостатки имеет структура МПС с общей памятью перед МПС с индивидуальной памятью?

Большие затраты памяти

Большие затраты рабочего времени

Низкая производительность

5) Какие преимущества имеет структура МПС с общей памятью перед МПС с индивидуальной памятью?

6) В каких случаях используют режим с разделением нагрузки?

Для работы с любой МПС

Для работы с МПС с общей памятью

Для работы с МПС с индивидуальной памятью

7) В каких случаях используют режим с разделением функций?

Для работы с любой МПС

Для работы с МПС с общей памятью

Для работы с МПС с индивидуальной памятью

 

ЗАДАНИЕ

· Разработать программу, моделирующую работу мультипроцессорных систем в вышеперечисленный режимах;

· Провести эксперимент на моделях в равных условиях с целью определения их эффективности.

Показателем эффективности является время обслуживания заявки.

Исходные данные:

· Заявки поступают случайным образом с равным законом распределения;

· Время обработки заявки случайно.

5. CОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

· постановка задачи;

· задание;

· программы решения задачи;

· контрольный пример;

· результаты работы программ и их анализ.

Лабораторная работа N4