- •Основы теории вычислительных систем Конспект лекций
- •Лекция №1 предмет и задачи курса
- •Состав и функционирование сод
- •Лекция №2 характеристики и параметры сод
- •1) По быстродействию технических средств.
- •2) По совместной работе устройств в комплексе.
- •3) Оценка производительности на рабочей нагрузке.
- •Лекция №3 режимы обработки данных
- •Системы параллельной обработки данных
- •Конвейерная обработка
- •Конвейер операций
- •Конвейер команд
- •Лекция №4 Классификация систем параллельной обработки.
- •Потоки событий
- •Лекция №5 Порядок функционирования систем реального времени используемые для управления техническими объектами.
- •Дисциплина обслуживания заявок со смешанными приоритетами.
- •Лекция №6 Обслуживание заявок в групповом режиме.
- •Смешанный режим обслуживания.
- •Диспетчирование на основе динамических приоритетов.
- •Классы систем реального времени
- •Лекция №6 Оценка начального быстродействия процессора
- •Задача назначения приоритетов по заявкам
- •Критерии выбора дисциплины обслуживания
- •Задача выбора
- •Порядок синтеза систем реального времени
- •Лекция №7 многопроцессорные вычислительные системы
- •Лекция №8 Характеристики мпвк с общей памятью
- •Характеристики мпвк с индивидуальной памятью.
- •Лекция №9 Сравнение мпвк с общей памятью и индивидуальной памятью.
- •Мвк с двухуровневой памятью.
- •Лекция №10 Многомашинные вк.
- •Сателлитные ммвк.
- •Лекция №11 Особенности организации вычислительных процессов в многомашинных и многопроцессорных вк.
- •Задача идентификации и моделирования вс. Задача идентификации.
- •Лекция №12 Принципы построения и свойства моделей.
- •Марковские модели в теории вычислительных систем.
- •Лекция №13 Статистические методы для построения моделей вс.
- •Методы регрессионного анализа.
- •Имитационные методы моделирования.
- •Аналитические и экспериментальные методы.
- •Экспериментальные методы.
- •Лекция №14 методы и средства измерения и оценки функционирования вс.
- •Универсальные и специальные мониторы.
- •Программные мониторы.
- •Аппаратные мониторы.
- •Лекция №15 некоторые варианты построения вычислительных систем. Матричные системы.
- •Ассоциативные системы.
- •Однородные системы и среды.
- •Функционально распределённые системы.
- •Системы с перестраиваемой структурой.
- •Лекция №16 контроль правильности функционирования в вм и системах.
- •Контроль правильности передачи данных.
- •Итеративные коды
- •Сверточное кодирование
- •Равновесные коды
- •Лекция №17 Система диагностирования вс.
- •Особенности программных изделий как объектов тестирования
- •Общие принципы подхода к тестированию пи
- •Функционально полные системы.
Лекция №3 режимы обработки данных
Режим обработки данных – способ выполнения задач, характеризующийся порядком распределения ресурсов систем между задачами.
Режим обработки обеспечивается управляющими программами системы: они распределяют ресурсы и многое другое.
Режим обработки данных поражает соответствующий режим функционирования системы.
Режим обработки данных будет влиять на производительность системы в целом, на стоимость и все остальные характеристики в целом и наоборот. Режим обработки данных рассматривается с двух сторон:
применительно к информационному обслуживанию пользователя;
применительно к техническим системам, а также к внутренней логике функционирования системы
1) принято выделять 2 решения:
пакетная обработка данных
оперативная обработка данных
Пакетная обработка данных характеризуется большим объемом вводимых и выводимых данных, приходящихся на одно взаимодействие пользователя с системой. Вторая характерная черта – низкая интенсивность взаимодействия пользователей при работе с системой.
2) характеризуется:
малым объемом вводимых и выводимых данных и вычислений, приходящихся на одно взаимодействие пользователя с системой;
высокая интенсивность взаимодействия пользователя с системой, что требует повышения требований ответа.
Режим интерактивной обработки возникает тогда, когда пользователь непосредственно участвует в обработке. С точки зрения информативного обслуживания информативных систем можно выделить следующие режимы обработки данных функционирования вычислительных систем:
параллельная обработка данных;
режим телеобработки данных;
режим работы в реальном времени;
режим работы в сетевых режимах (ассоциациях).
Режим телеобработки данных возникает в том случае, если пользователь работает с системой обработки данных через линии связи. Особенности этого режима: удаленность пользователя и наличие специфических средств передачи данных, порождающих специфические процедуры реорганизации доступа к системе и завершение сеансов связи с ней. Решение взаимодействия пользователя с системой может быть как пакетным, так и оперативным.
Параллельная обработка информации является одним из методов увеличения производительности ВС; она предполагает одновременное решение задач или совмещение во время этапов решения одной задачи. Исходя из этого можно выделить следующие способы организации параллельной обработки:
совмещение во времени различных этапов задач.
одновременное решение различных задач или частей одной задачи.
конвейерная обработка.
1) идея такой обработки заключается в следующем: любая задача на своем пути проходит три этапа:
ввод;
обработка;
вывод.
Если в момент обработки одной задачи производится вывод другой и ввод значений, следовательно, происходит обработка трех задач. Такой процесс называется мультипрограммным. Число задач, одновременно находящихся в системе, называется уровнем мультипрограммирования.
С увеличением уровня мультипрограммирования интенсивность входного потока задача должна увеличиваться.
Когда наступает момент насыщения интенсивность роста заканчивается.
– время ответа.
Mн – точка насыщения мультипрограммной смеси.
При увеличении М= Mн возникает ситуация, когда хотя бы одно из устройств занято полностью. Пользовательские системы в режиме функционирования выше, чем т. Mн не целесообразно.
Если предположить, что существует некоторое динамическое равновесие, то можно сказать, что такая система работает как система массового обслуживания.
Формула систем массового обслуживания(формула Литла)
– интенсивность
M – число заданное в системе
U – время ответа