обработка заявок объектами типа устройство (FACILITY) в системе без потерь (с неограниченной очередью). Обработка заявок объектами типа устройство (facility) в системе без потерь (с неограниченной очередью) по
 Скачать 23.57 Kb.
|
|
Задания к лабораторным работам по дисциплине ТРПО Задание к лабораторной работе №1. Тема: обработка заявок объектами типа устройство (FACILITY) в системе без потерь (с неограниченной очередью) по дисциплинам: а) без приоритета – по правилу FIFO; б) с относительным приоритетом - без прерывания; в) с абсолютным приоритетом, с прерыванием – по правилу LIFO. 1. Построить имитационную модель однопроцессорной системы обработки двух потоков задач с неограниченной длиной очередей. Предполагается, что входные потоки заявок на решение задач, поступающих в систему, и времена решения задач в процессоре имеют случайное равновероятное распределение на интервале, задаваемом программистом так, чтобы для обоих потоков интенсивности ввода были одинаковы и интенсивности обслуживания задач в процессоре также равны, но обеспечивали общую загрузку процессора приблизительно равную 90%, но никак не 100% . Провести следующие исследования на модели: 1.1. Определить длительность переходных процессов ТМпп в модели как минимальное время моделирования ТМmin=ТМпп, обеспечивающее завершение переходного процесса. Будем считать, что переходной процесс завершен, если оценки средних значений характеристик моделируемой системы не зависимы от длительности процесса моделирования. Для определения длительности переходных процессов провести на модели серию экспериментов и построить (таблицы и графики) зависимости характеристик системы (средней длины очереди, среднего времени ожидания заявок в очередях и обслуживания в процессоре) от времени моделирования в диапазоне ТМ = 1000 – 10000 с шагом изменения ТМ на 1000, а если этого будет недостаточно для определения завершения переходного процесса, то провести исследование в диапазоне от 10000 до 100000 с шагом 10000. Определить, какая из характеристик моделируемой системы наиболее чувствительна к переходному процессу. Все дальнейшие исследования на модели проводить при ТМ>=ТМпп. 1.2. Определить численные значения характеристик системы и сравнить максимальные и средние длины двух очередей, времена ожидания в очередях обоих потоков задач, загрузку процессора в целом и отдельно загрузку процессора задачами первого и второго потока: а) при отсутствии приоритетов в решении задач (значения идентичных характеристик должны совпадать - приблизительно); б) при условии, что относительные приоритет задач различны , например, приоритет первого потока выше приоритета задач второго потока; в) при условии, что первый поток заявок – без приоритета (фоновые задачи, занимающие процессор, если он свободен), а второй поток заявок имеет абсолютный приоритет (диалоговые задачи - от пользователей или задачи управления, требующие оперативного решения и поэтому прерывающие решение фоновой задачи.). Интенсивности входных потоков задач и интенсивности их решения в процессоре те же, что и в пункте 1. 1.3. Сравнить результаты выполнения пп.1.2.а, б. и 1.2.а,в и сформулировать свои выводы. 2. Скорректировать программу, введя ещё третий поток, задав первому потоку минимальный относительный приоритет (по умолчанию – без приоритета), второму потоку – любой относительный приоритет , третьему потоку – абсолютный приоритет. Внимание! Чтобы эксперимент с 3-мя потоками был «чистым» с точки зрения оценки влияния именно приоритетов на числовые значения характеристик обслуживания в СМО, следует выполнить аналогично условия для Твх и Тобсл всех трёх потоков одинаковыми и требование занятости ОКУ в целом на 90% 7. Запустите программу и убедитесь, что числовые характеристики обслуживания трех потоков существенно отличаются – по причине разных приоритетов. Результаты выполнения задания должны быть представлены в виде отчета от каждого студента. Отчёт должен заканчиваться по каждому пункту выводами, в которых, в частности, студент может изложить и своё мнение о полезности проведённой работы как с точки зрения освоения системы GPSS, так и выявления возможностей исследования реальных процессов и систем . Задание к лабораторной работе №2 Тема: применение объекта типа STORAGE: а) в качестве многоканального устройства обработки (МКУ). б) в качестве памяти. А) Построить GPSS-модель обработки потока заявок в МКУ: 1. с неограниченной очередью и исследовать зависимость (в виде таблиц и графиков) характеристик этой системы от количества каналов МКУ. 2. с ограниченной очередью и исследовать зависимость характеристик этой системы от количественного ограничения мест в очереди. Примечание : интенсивности входного потока и обслуживания заявок задавать самостоятельно, с учётом информативности ожидаемых результатов. Б). Построить модель работы ЭВМ, содержащей вычислитель (В), устройство ввода/вывода и буферный накопитель (БН), в который при вводе данных (исходная информация) поступает пакет данных емкостью Vin, а при выводе данных (результат обработки данных в процессоре) – пакет емкостью Vout. Величины Vin и Vout –случайные, законы распределения этих величин- экспоненциальные задаются самостоятельно. Время обращения вычислителя к БН пропорционально емкости пакета. Инициатива обращения к накопителю для ввода и вывода данных – за вычислителем (вариант 1) или ввод данных – по сигналу извне, а вывод – по инициативе вычислителя – требуется ли вывод данных или нет (вариант2). Провести следующие исследования на модели: 1. Определить длительность переходных процессов ТМпп в модели, построив зависимость от времени моделирования ТМ средней загрузки БН и процессора, средних длин очередей к БН. 2. По результатам моделирования построить график зависимости пропускной способности ЭВМ от емкости БН. Оценку пропускной способности ЭВМ на модели определять как количество задач, решенных за единицу времени при максимальной загрузке вычислителя (до 95% ). Задание к лабораторной работе №3. Тема: изучение режимов работы блока TRANSFER 1. Разработать модель, имитирующую работу многопроцессорной ВС, состоящей из К процессоров обработки данных (CPU1, CPU2, CPU3 . .). Заявки на решение задач поступают в систему по Пуассоновскому закону с интенсивностью 1.5 заявки в мин. Время решения задачи в CPU – случайная величина, имеющая экспоненциальное распределение с интенсивностью 0.3 заявок в мин (все CPU считать одинаковыми). Рассмотреть два варианта модели: Вариант 1. Поток заявок образует одну общую очередь, из которой заявки выбирают для решения в первом свободном процессоре. Вариант 2. Из общего потока заявки распределяются между процессорами равновероятно, образуя соответствующие очереди, из которых выборка для обслуживания в процессоре происходит по мере его освобождения. Для каждого из вариантов выполнить следующее. 1. Определить минимальное время моделирования, обеспечивающее завершение переходного процесса. 2. Для стационарного режима работы модели найти при заданных исходных данных основные характеристики ВС: средние и максимальные длины очередей, загрузку всех CPU. 3. Найти зависимость производительности ВС (предельное количество задач, решаемых системой за единицу времени) от числа процессоров и построить график этой зависимости. 4. Сравнить полученные результаты для 1 и 2 вариантов. Задание к лабораторной работе №4. Тема: применение блоков SPLIT, ASSEMBLE, GATHER Построить модель, в которой первоначально возникающая заявка имитирует некоторую сложную задачу, которую можно разделить (декомпозировать) на k подзадач, имеющих в среднем одинаковую сложность (время решения), независимые по времени выполнения (т.е. их можно решать независимо друг от друга одновременно) и поэтому назначаемые на соответствующие параллельно работающие решатели (CPU1i, i=1..4). Возможны 2 варианта завершения обработки заявки: Вариант 1 : После выполнения всех подзадач происходит слияние результатов выполнения подзадач в один блок с последующим обслуживанием этого блока как одной задачи в устройстве CPU2; Вариант 2: После выполнения всех подзадач происходит последовательная обработка в устройстве CPU2 накопленных результатов решения подзадач. Примечание. Здесь важно обратить внимание на то, что при задании временных характеристик в блоках задержки модели следует учитывать их соотношения, обеспечивающие ненасыщенный режим работы ОКУ. Выполнить следующие исследования построенной модели: 1.1. Определить минимальное время моделирования, обеспечивающее завершение переходных процессов. 1.2. Для стационарного режима работы модели найти при заданных исходных данных основные характеристики ВС: средние и максимальные длины очередей, загрузку всех CPU. 1.3. Найти зависимость производительности ВС (предельное количество задач, решаемых системой за единицу времени) от числа процессоров . 2. Построить график зависимости по п. 1.3. |