Образец. 33425_Образец_оформления. Содержание 3 Алгоритмы планирования 12
 Скачать 1.18 Mb.
|
2.2 Разработка модулей (накопитель, тэг регистры, схемы управления)Концептуальная схема представляет собой обобщенные функциональные и информационные компоненты проектируемого программного продукта, принципы их взаимодействия между собой, с пользователем и внешней средой. По результатам вышеописанной работы была спроектирована концептуальная схема системы постановки процессов на выполнение и структуризации оперативной памяти, которая показана на рисунке 11, где показаны две концептуальные части – компонента обработки данных, поступивших в систему и компонента анализа идентифицированных характеристик.  Рисунок 11 – Концептуальная схема разрабатываемой программной системы Приложение представляет собой программное средство для обработки запросов одного пользователя, поэтому основным элементов диаграммы прецендентов является только он. Остальные возможные режимы работы представлены на рисунке 12.         Рисунок 12 – IDEF0–схема системы моделирования памяти Для реализации всего механизма взаимодействия операционной системы с другими компонентами создаются: модель оперативной памяти, модель процесса и модель сегмента. Современные вычислительные системы имеют сложную организацию оперативной памяти (ОП). Для получения требуемой емкости запоминающего устройства определенным образом объединяют несколько банков памяти меньшей емкости. В функциональном отношении многоблочная ОП рассматривается как одно ОЗУ с емкостью, равной сумме емкостей блоков, и быстродействием, примерно равным быстродействию отдельного блока (нумерация ячеек показана на рисунке 13 а). Построим модель с чередованием адресов с блочно–циклической схемой расслоения. Параллельная организация структуры ОП направлена на повышение производительности, однако, не менее важной характеристикой структуры ОП является ее функциональная надежность. Количественно функциональную надежность определяют как минимальное число N0 банков ОП (из общего количества банков N), одновременный отказ которых приводит к невозможности решения всех содержащихся в ОП задач.  Рисунок 13 – Распределение адресов в ОП: а – на основе блочной схемы; б – с чередованием адресов по циклической схеме расслоения; в – с чередованием адресов по блочно–циклической схеме расслоения Вероятностная модель с блочно–циклической схемой расслоения памяти Работоспособность системы в целом сохраняется даже при одновременном отказе R – 1 банков ОП, если в оставшемся исправном банке находится хотя бы один фрагмент задачи, готовый к выполнению. В этот банк может быть перезагружена задача, размещавшаяся в отказавших модулях. Следовательно, мера функциональной надежности блочно–циклической структуры ОП определяется величиной N0=R. Построим вероятностную модель с блочно–циклической структурой. Все ограничения, перенесены на модель, рассматриваемую ниже. Дополнительно будем предполагать следующее: при такой структуре ОП (рисунке 13 в) каждый массив оказывается целиком размещенным в одном из банков. Следовательно, каждый поток заявок на запись и при считывании массива поступает в один из R банков ОП; будем считать, что поток заявок от каждого j–го источника к соответствующему массиву с вероятностью 1/R требует, обслуживания каждым из банков ОП, а каждая заявка потока с вероятностью 1/n требует обслуживания каждым из модулей банка. Число способов размещения L различных потоков по R банкам: при условии, что в l–м банке обслуживается 11 различных потоков, составит (формуле 8):  , (8)Используя эту формулу, можно найти следующие вероятности: в одном и том же банке находятся на обслуживании заявки всех L потоков, R – 1 остальных банков свободны от заявок. Число различных способов выбора одного банка, в котором помещаются заявки от всех потоков, равно C = k , поэтому искомая вероятность будет равна (формула 9):  , (9)В одном банке находятся на обслуживании заявки l1 –го потоков, другом банке заявки l2–го потоков (l1 + l2 =L); остальные банки свободны от заявок. Число способов размещения заявок от l1 потоков в одном определенном банке и l2 потоков в другом определенном банке равно (формула 10):  , (10)Для оценки производительности ОП с блочно–циклической структурой, содержащей k блоков с n модулями в каждом блоке при поступлении L потоков заявок определяют вероятности различных разбиений Данную модель можно использовать для определения производительности ОП, имеющая модульную структуру с различным расслоением, также для определения оптимального количества банков памяти и модулей. Структура модели кэш–памяти представлена на рисунке 14.  Рисунок 14 – Структура модели кэш–памяти В ПЛИС существует блочная память с конфигурацией 18 бит * 1024 ячейки. Ориентируясь на неё, выбирается разрядность команды в 9 бит (в один блок памяти уместится 2048 команд). Интерфейс с периферийными устройствами реализую с помощью шины. |