17) Способы организации многокомпонентных архитектур ммвк.

Это комплекс включающий в себя 2 или более ЭВМ, каждый из которых является самостоятельной, работающей по собственной ОС, связи между которыми обеспечивают выполнение функций возложенных на комплекс. Цели комплексирования могут быть разными, обычно или увеличение производительности, или увеличение надежности. По характеру связей можно разделить на: косвенно связанные, прямо связанные, сателитные.

В ММВК 1 типа ЭВМ связанны между собой только через внешнее ЗУ, поэтому обмен осуществляется только на информационном уровне по методу почтового ящика и обладает низкой скоростью. Чаще всего цель такого комплексирования это увеличение надежности.

Существенно большей гибкостью обладают прямо связанные ММВК. В таких комплексах 3 типа связи: через общее ОЗУ, через канал прямого управления, по средствам межканальных адаптеров.

Связь через общее ОЗУ также является информационной и осуществляется по принципу почтового ящика. Однако, в следствии того, что общее ОЗУ имеет прямой доступ к процессорам, такая связь является гораздо более оперативной. Связь через канал прямого управления может быть командной, то есть процессоры могут обмениваться сигналами управления, прерывания , вместе с тем передача больших объемов информации нецелесообразна, поскольку она задействует процессорное время.

Связь через межканальный адаптер в значительной степени устраняет недостатки связи через общий ОЗУ и вместе с тем обладает высокой скоростью информационного обмена. Для организации связей к селекторным каналам подсистемы ввода\вывода подключается специальный адаптер или пара адаптеров. Адаптеры берут на себя функцию управления передачей, обработку ошибок передачи

В реальных комплексах одновременно используется 2 или более типов связи.

Для сателитных ММВК характерным является не способ связи, а принципы взаимодействия ЭВМ, при этом способ связи может быть любым из выше рассмотренных, однако ЭВМ существенно различают по своим характеристикам, имеется определенная соподчиненность их между собой и различие функций, выполняемых каждой ЭВМ. Одна из ЭВМ основная является высокопроизводительной и предназначена для основной обработки информации, другие являются сателитными, вспомогательными, и выполняют ряд вспомогательных функций, например: считывание данных сенсорных датчиков, фильтрацию, и другие типы предварительной обработки.

18) Основные характеристики обслуживания заявок в вс. Закон сохранения времени ожидания.

Загрузка:=/, где  — интенсивность поступления заявок в систему; — интенсивность обслуживания заявок – величина, обратная длительности обслуживания:.=: Значение определяет среднее число заявок, поступающих в систему за среднее время обслуживания одной заявки. Наряду с этим величина загрузки характеризует долю времени, в течение которого обслуживающий прибор занят обслуживанием заявок, и одновременно вероятность того, что в произвольный момент времени обслуживающий прибор работает.

Поскольку загрузка  определяет вероятность того, что система занята обслуживанием, т. е. работает, то вероятность простоя определяется значением =1 —ρ, называемым коэффициентом простоя. При этом предполагается, что ρ<1, что справедливо для всех реальных систем.

Качество функционирования ВС определяется временем пребывания заявок в системе, равным промежутку времени от момента поступления заявки в систему до момента окончания обслуживания ее в процессоре. Время пребывания и складывается из времени ожидания w, когда заявка находится в очереди, и времени обслуживания ее в процессоре, т. е..

Время обслуживания равно при отсутствии других процессов равно суммарной длительности всех этапов процессов ввода, обращения к памяти, процессорной обработки и вывода данных.

Qi – трудоемкость, Vi – быстродействие, N – количество устройств в системе.

Для систем с неограниченным ожиданием, средняя длина очереди связана со средним временем ожидания заявок w зависимостью l=w,где —интенсивность поступления заявок в систему. Это выражение становится очевидным, если учесть, что за время w в среднем поступает w заявок, которые ожидают в очереди начала обслуживания.

Аналогичными рассуждениями можно получить выражение для среднего числа заявок в системе. n=u=(w+)=w+=l+.

Среднее число заявок в системе больше средней длины очереди заявок на величину загрузки ρ, которая в данном случае может рассматриваться как среднее число заявок, обслуживаемых в процессоре ВС.

При изменении дисциплины обслуживания время ожидания заявок в очередях сокращается для одних типов заявок за счет увеличения времени ожидания заявок других типов. Л. Клейнрок показал, что для систем с одним обслуживающим прибором закон сохранения времени ожидания: для любой дисциплины обслуживания, т.е. инвариантна относительно дисциплины обслуживания. Здесь_i- загрузка прибора; w_i- среднее время ожидания в очереди заявок типа i.

Закон сохранения времени ожидания справедлив, если система отвечает следующим требованиям:

1) отсутствие отказов в обслуживании, т.е. все заявки на обслуживание удовлетворяются;

2) система обслуживания простаивает лишь в том случае, когда на ее входе нет заявок на обслуживание;

3) при наличии прерываний длительность обслуживания описывается экспоненциальным распределением;

4) все входные потоки описываются независимыми пуассоновскими распределениями, и длительность обслуживания не зависит от входных потоков.

Закон сохранения времени ожидания универсален и справедлив для всех дисциплин обслуживания заявок, удовлетворяющих указанным требованиям.