Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
VS_курсовая работа_u.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
424 Кб
Скачать
☆

7. Синтез комп’ютерної системи заданої вартості

Для синтезу КС заданої вартості при максимально можливій продуктивності скористуємось засобом невизначених коефіцієнтів Лагранжа і для цієї мети введемо допоміжну функцію G формулою

G=U+q* (S - S)’; S’=2*Smin,

де q - невизначений коефіцієнт Лагранжа;

U - середній час перебування програми в КС;

S - вартість КС;

S’ - гранична вартість КС;

Smin - вартість КС мінімальної конфігурації.

Перші похідні допоміжної функції G по цим параметрам V (i) і Z (k) рівні:

dG/dV (i)=q*DK (i) - D (i) *R (i)/(V (i) - In (i) *R (i)) 2; i=1.2,..., N1;

dG/dZ (k)=q*S (k) - D (k) *In (k) (T (k)/(Z (k) - In (k) *T (k))) 2; k=1.2,..., N2.

З останніх рівнянь знаходимо формули для обчислення екстремальних значень цих параметрів:

V (i)=In (i) *R (i) + ; i=1.2,..., N1;

Z (k)=(In (k) *T (k) + *T (k); k=1.2,..., N2.

В отриманих формулах перше складове визначає мінімальну швидкодію нетипових приладів або мінімальна кількість типових приладів. Друге складове визначає оптимальний закон розподілу граничної вартості КС між приладами для забезпечення максимальної продуктивності.

Не вимагає доказу той факт, що КС буде мати максимальну продуктивність, якщо буде розумно використана вся виділена сума, т. т. Вартість КС буде в точності дорівнювати граничній вартості

S=S’.

З цієї умови, після очевидних викладень, знаходимо:

N1 N2

1/ =S”/( +  T (k) *) ;

i=1 k=1

N1 N2

S'= S' - ( D (i) (In (i) *R (i))+ S (i) (In (i) *T (i))).

i=1 i=1

Зміст значення S” полягає в тому, що воно визначає різницю між заданою вартістю обчислювальної системи і вартістю системи, складатися з типових приладів з мінімальною продуктивністю і мінімального числа типових приладів. Якщо S'< 0, то побудувати дієздатну КС заданої вартості неможливо.

Значення Z (k) округляється до цілого значення, неменшого In (k) *T (k). В результаті округлення виникає надлишкова вартість

N2

So'= S' -  Z (k) *S (k),

k=1

яку слідує перерозподілити між нетиповими приладами в відповідності з вираженням

N1

V (i)=In (i) *R (i)+So'* /DK (i)/  .

j=1

В тому випадку, якщо кількість типових приладів k-го типу отрималася менш, ніж в КС мінімальній конфігурації, то слідує скоректувати граничну вартість системи:

Sn'= S' - Z (k) *S (k)

і виконати попередні розрахунки з новим обмеженням на вартість без врахування k-ої групи типових приладів.

8 Етапи виконання курсовоїроботи

1. Зображаються схеми алгоритмів заявок, графи алгоритмів і мінімальні графи алгоритмів заявок.

2. Визначається середня трудомісткість алгоритмів заявок засобами теорії харківських ланцюгів або за допомогою мереженого підходу.

3. Обчислюється мінімальна швидкодія процесора. Інші розрахунки ведуться з допомогою програми визначення характеристик обслуговування.

  1. Розраховуються характеристики системи для безпрiоритетної дисципліни обслуговування.

  2. Розраховуються характеристики системи для дисципліни обслуговування з відносними пріоритетами.

  3. На основі аналізу отриманих результатів необхідно покращити дисципліну обслуговування шляхом вирівнювання запасу часу очікування.

  4. На ЕОМ розраховуються характеристики обслуговування при дисципліні з абсолютними пріоритетами. Матриця пріоритетів може бути не канонічної, але дисципліна обслуговування - обов'язково коректною.

  5. На основі аналізу отриманих результатів необхідно спробувати покращити дисципліну обслуговування шляхом призначення змішаного пріоритету.

  6. Розрахунки характеристик КС мінімальної конфігурації.

  7. Структурна схема синтезованої КС мінімальної конфігурації в відповідності з ДСТУ.

  8. Програма моделювання на GPSS (або будь-якій іншій мові) синтезованої КС мінімальної конфігурації. Програмна модель КС повинна бути більш точною, ніж математична модель, на основі якої отримані формули для аналітичних розрахунків.

  9. Результати розрахунків на програмній моделі для КС мінімальної конфігурації.

  10. Порівняння аналітичних розрахунків і результатів моделювання для КС мінімальної конфігурації.

12. Результати розрахунків КС з заданим часом перебування при U'= O. 5*Umin, де Umin - середній час відповіді в КС мінімальній конфігурації. Навести результати аналізу різноманітних варіантів округлення значень Z (k) до цілих чисел і обґрунтувати вибір остаточного варіанту. Розрахувати вартість КС з заданим часом відповіді.

13.Структурна схема синтезованої КС з заданим часом відповіді в відповідності з ДСТУ.

  1. Програма моделювання на GPSS (або будь-якій іншій мові) КС заданим часом відповіді. Програмна модель КС повинна бути більш точною, ніж математична модель, на основі якої отримані формули для аналітичних розрахунків.

15. Результати розрахунків на програмній моделі.

16. Порівняння аналітичних розрахунків і результатів моделювання. Пояснення розбіжностей і висновки.

17. Результати розрахунків КС заданої вартості. Навести результати аналізу різноманітних варіантів округлення значень до цілих чисел і обґрунтувати вибір остаточного варіанту. Розрахувати середній час перебування задачі в КС заданої вартості.

  1. Структурна схема синтезованої КС заданої вартості в відповідності з ДСТУ.

  2. Програма моделювання на GPSS (або будь-якій іншій мові) КС заданої вартості. Програмна модель КС повинна бути більш точною, ніж математична модель, на основі якої отримані формули для аналітичних розрахунків.

  3. Результати розрахунків на програмній моделі.

  4. Порівняння аналітичних розрахунків і результатів моделювання. Пояснення розбіжностей і висновки.

Таблиця 1 - Варіанти завдань

Группа КС-а

Группа КС-б

Группа ЗИМ

Группа СП-а

Группа СП-б

Группа СП-н

Группа КС-г

№ вар

Заявки

№ вар

Заявки

№ вар

Заявки

№ вар

Заявки

№ вар

Заявки

№ вар

Заявки

№ вар

Заявки

1

1,2,25,10,7

26

6,2

51

10

76

17

101

7

126

5

151

13

2

2,3,24,9,6

27

7,3

52

11

77

17

102

6

127

6

152

14

3

3,4,23,8,5

28

5,4

53

12

78

14

103

5

128

7

153

15

4

4,5,22,7,3

29

6,5

54

13

79

15

104

7

129

8

154

16

5

5,6,21,6,4

30

7,6

55

14

80

13

105

5

130

9

155

17

6

6,7,20,5,2

31

5,4

56

15

81

17

106

6

131

10

156

15

7

7,8,19,4,1

32

6,3

57

16

82

13

107

5

132

11

157

16

8

8,9,18,3,10

33

7,2,1

58

17

83

14

108

7

133

12

158

17

9

9,10,17,2,11

34

5,2

59

18

84

15

109

7

134

13

159

16

10

10,11,16,1

35

6,11

60

19

85

16

110

6

135

14

160

16

11

11,12,15,25,1

36

7,12

61

20

86

14

111

5

136

15

161

17

12

12,13,14,24,2

37

5,13

62

21

87

15

112

5

137

16

162

15

13

13,14,16,23,3

38

6,14

63

22

88

17

113

6

138

17

163

16

14

14,15,17,22,4

39

7,15

64

23

89

16

114

6

139

18

164

16

15

15,16,14,21,5

40

5,16

65

24

90

14

115

7

140

19

165

17

16

16,17,15,20,6

41

6,17

66

25

91

13

116

5

141

20

166

14

17

17,18,13,19,7

42

7

67

1

92

15

117

6

142

1

167

15

18

18,19,12,16,8

43

5

68

2

93

16

118

7

143

2

168

13

19

19,20,11,18,9

44

6

69

3

94

17

119

5

144

21

169

14

20

20,21,10,17,1

45

7

70

4

95

16

120

5

145

22

170

13

21

21,22,9,15,2

46

5

71

5

96

17

121

5

146

23

171

14

22

22,23,8,14,3

47

6

72

6

97

17

122

6

147

24

172

15

23

23,24,7,13,4

48

7

73

7

98

16

123

7

148

25

173

16

24

24,25,6,12,5

49

5

74

8

99

15

124

6

149

3

174

17

25

25,1,5,11,6

50

6

75

9

100

16

125

7

150

4

175

16

Таблиця 2 – Логічні схеми заявок

№ заявки

Логiчна схема заявки

1

Нач. Ax11Bx22C3x33D2E4Mx44K1 Кон.

2

Нач. Ax22Bx33x11D3E13M2x33K Кон.

3

Нач. Ax22B32Cx331Dx11Ex44MK4 Кон.

4

Нач. A21Bx11Cx22Dx445Ex33M4K Кон.

5

Нач. 1Ax11Bx22Ex33C23Mx44D4K Кон.

6

Нач. 4Bx22Cx33D23Ex44Mx11K1 Кон.

7

Нач. Ax22Cx44Dx33E234Kx44MB Кон.

8

Нач. Dx11Ex22M23Ax22Mx33K1D Кон.

9

Нач. x11A12Bx22C4Dx33K3Mx44 Кон.

10

Нач. x11A42Bx22Cx33E3Dx44K1M Кон.

11

Нач. 3Ax11Bx22C2D1Ex33Kx44M4 Кон.

12

Нач. x44Ax11B2Cx22D1Ex33K4M3x11 Кон.

13

Нач. Ax11Bx22C21D34EKx44Mx33 Кон.

14

Нач. 5Ax11Bx22C2D3Ex33C1DEx33Kx44M4 Кон.

15

Нач. 2Ax11B1Cx22DEx33K3Mx22 Кон.

16

Нач. 1Ax11B42Cx22Dx44Ex22Kx33M3 Кон.

17

Нач. 1Ax11Bx33C3Dx44E2Kx22M4 Кон.

18

Нач. 4Ax44Bx11C1Dx33Ex22K2M3 Кон.

19

Нач. x11A3Bx22Cx44D24Ex33KM4 Кон.

20

Нач. 4Ax11B1C23Dx11Ex22Kx33Mx44 Кон.

21

Нач. x11A3Bx22Cx44D4E2K1Mx33 Кон.

22

Нач. x22A3Bx11C2Dx44E14KMx33 Кон.

23

Нач. x11Ax22B21Cx44D3Ex33KM4 Кон.

24

Нач. x11A2B1Cx22D3Ex334Mx44 Кон.

25

Нач. x33Ax221Bx11C23D4Ex44MK Кон.

Таблиця 3 - Iмовiрностi перехiду ( при Х=1 )

№ заявки

P1

P2

P3

P4

1

0.1

0.3

0.6

0.9

2

0.2

0.2

0.7

0.8

3

0.3

0.1

0.8

0.7

4

0.4

0.2

0.9

0.6

5

0.5

0.3

0.8

0.5

6

0.6

0.4

0.7

0.4

7

0.7

0.5

0.6

0.3

8

0.8

0.6

0.5

0.2

9

0.9

0.7

0.4

0.1

10

0.8

0.8

0.3

0.2

11

0.7

0.9

0.2

0.3

12

0.6

0.8

0.1

0.4

13

0.5

0.7

0.2

0.5

14

0.4

0.6

0.3

0.4

15

0.3

0.5

0.4

0.3

16

0.2

0.4

0.5

0.2

17

0.1

0.3

0.6

0.1

18

0.2

0.2

0.7

0.2

19

0.3

0.1

0.8

0.3

20

0.4

0.2

0.9

0.4

21

0.5

0.3

0.8

0.5

22

0.6

0.4

0.7

0.6

23

0.7

0.5

0.6

0.7

24

0.8

0.6

0.5

0.8

25

0.9

0.7

0.4

0.9

Таблиця 4 - Кількість процесорних операцій в операторах заявок (в тисячах)

№ заявки

A

B

C

D

E

M

K

1

1

2

3

4

5

6

7

2

8

9

8

7

6

5

4

3

3

2

1

2

3

4

5

4

6

7

8

9

8

7

6

5

5

4

3

2

1

2

3

6

4

5

6

7

8

9

8

7

7

6

5

4

3

2

1

8

2

3

4

5

6

7

8

9

9

8

7

6

5

4

3

10

2

1

2

3

4

5

6

11

7

8

9

8

7

6

5

12

4

3

2

1

2

3

4

13

5

6

7

8

9

8

7

14

6

5

4

3

2

1

2

15

5

3

4

2

1

5

4

16

3

4

5

6

7

8

9

17

1

3

5

7

9

8

6

18

4

2

2

4

6

8

9

19

7

5

3

1

1

3

5

20

7

9

8

6

4

2

2

21

4

6

8

9

7

5

3

22

1

4

7

9

8

7

6

23

5

4

3

9

7

6

8

24

9

4

3

7

8

8

6

25

2

4

9

7

8

6

2

Таблиця 5 - Вхідні дані заявок

№ п/п

, 1/сек

, опер.

, сек.

1

1.8

44000

1.0

0.1

2

1.7

23000

0.95

0.2

3

1.6

62000

0.90

1.3

4

1.5

21000

0.85

0.4

5

1.4

80000

0.80

0.5

6

1.3

19000

0.75

2.4

7

1.2

48000

0.80

0.3

8

1.1

17000

0.85

0.2

9

1.0

66000

0.90

3.1

10

0.9

15000

0.95

0.2

11

0.8

54000

1.0

0.3

12

0.7

13000

0.95

2.4

13

0.6

32000

0.90

0.5

14

0.5

11000

0.85

0.4

0.4

80000

0.80

1.3

16

1.8

20000

0.90

0.1

17

1.7

61000

0.95

2.0

18

1.6

22000

1.0

1.3

19

1.5

53000

0.95

4.5

20

1.4

24000

0.90

0.5

21

1.3

45000

0.85

6.0

22

1.2

26000

0.80

5.0

23

1.1

17000

0.75

0.4

24

1.0

28000

0.80

3.0

25

0.9

39000

0.75

2.0

Таблиця 6 - Число звернень заявки до файлів

№ заявки

Середнє число звернень до файлів

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

1

7

-

10

-

9

-

6

-

5

-

2

-

6

-

4

-

2

-

1

-

8

3

1

2

4

8

10

-

-

-

-

-

4

-

2

4

6

8

10

-

-

-

-

5

-

-

3

5

7

9

1

-

-

-

6

-

-

-

4

8

10

6

3

-

-

7

-

-

-

-

5

10

5

2

12

-

8

-

-

-

-

-

6

8

10

2

4

9

-

-

-

-

7

9

11

8

5

-

10

-

-

-

8

12

6

2

4

-

-

11

-

-

9

4

10

2

9

-

-

-

12

-

10

6

2

8

4

-

-

-

-

13

11

4

7

2

3

-

-

-

-

-

14

-

12

7

2

7

3

-

-

-

-

15

-

-

13

11

9

7

5

-

-

-

16

-

-

-

4

10

6

2

1

-

-

17

-

-

-

5

8

7

6

-

-

3

18

-

-

6

4

8

9

12

-

-

-

19

5

9

-

-

-

-

-

2

12

8

20

8

-

-

-

-

-

9

1

5

2

21

-

2

-

6

-

6

8

-

-

4

22

-

9

-

-

7

-

11

-

5

8

23

10

-

-

8

-

6

2

4

-

-

24

-

6

-

4

10

2

-

-

9

-

25

-

10

-

2

8

4

-

6

-

-

Таблиця 7 - Характеристики файлів

Файли

Довжина файлу, Мбайт

Середня довжина

Запису, Кбайт

F1

5

10

F2

6

9

F3

7

8

F4

8

7

F5

9

6

F6

10

5

F7

9

6

F8

8

7

F9

7

8

F10

6

9

Таблиця 8 - Характеристика зовнішніх приладів

Молодша цифра номе-ру

Середній

час

доступу

до даних,

с

Швидкість

передачі

даних,

Кбайт/с

Місткість

накопичувача,

Мбайт

Вартісний коефіцієнт процесора,

од. кошт./

тис. оп./с

Вартість

типових

приладів,

од. кошт.

Варіан-ту

HD

ST

HD

ST

HD

ST

HD

ST

СК

0

0.15

2.5

100

100

10

10

2.0

35

20

60

1

0.14

1.5

110

95

9

14

2.5

40

25

70

2

0.13

2.0

120

90

8

18

3.0

45

30

80

3

0.12

1.5

130

80

7

22

3.5

50

35

90

4

0.11

2.0

140

85

6

20

4.0

55

40

100

5

0.10

2.5

150

70

5

18

4.5

60

45

110

6

0.09

2.0

160

75

6

14

5.0

65

50

120

7

0.08

1.5

170

60

7

18

5.5

70

45

130

8

0.07

1.0

180

65

8

22

5.0

75

40

140

9

0.06

2.0

190

50

9

16

4.5

80

35

150

Швидкодія процесора 50000 операцій в секунду.

Номер

потоку

Час обслуговання

Завантажен-ня потоку

Середній

час

очікування

Середній

час

перебування

Запас по

часу

очікування

Ймовірність

перебування

Середнє знач.

Другий

нач. мом.

1

2.0000

4.0000

0.0800

0.0870

2.0870

2.9130

0.0000

2

2.0000

4.0000

0.0800

0.3810

2.3810

2.6190

0.0171

3

2.0000

4.0000

0.0800

0.7569

2.7569

2.2431

0.0819

4

2.0000

4.0000

0.0800

1.2508

3.2508

1.7492

0.1532

5

2.0000

4.0000

0.0800

1.9216

3.9216

1.0784

0.2142

Сумарна інтенсивність: 0.2000 Сумарна завантаження: 0.4000

Середня довжина черги: 0.1759

Функція штрафу (iмовiрна): 0.0187ё

Рисунок 1 - Результати розрахунку характеристик обслуговування

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке трудомісткість алгоритму?

2. Що таке складність алгоритму?

3. Як визначається складність алгоритму і в яких випадках вимагається ця

оцінка?

4. Як визначається трудомісткість алгоритму і з якою метою обчислюється ця

величина?

5. Чому трудомісткість алгоритму є, як правило, випадковою величиною?

6. Які параметри можуть бути використані для характеристики трудомісткості

алгоритму?

7. Як виконати ефективну нумерацію станів в графі алгоритму для мереженого

аналізу?

8. Що таке стохастична матриця?

9. Як визначити імовірності виходу з логічної вершини? Навести приклади.

10. Що таке маркiвський процес?

11. Навіщо робиться допущення про обчислювальний процес як маркiвськом

при оцінці трудомiсткостi алгоритму?

15. Чи Існує різниця в оцінці середньої трудомісткості при використанні

засобів теорії маркiвських ланцюгів і мереженого підходу? Пояснити її.

16. Які допущення прийняті при розробці математичної моделі ЦКС?

17. Що таке найпростіший потік заявок?

  1. Що являє собою чергу в обчислювальній системі?

  2. Що таке пріоритет ?

  3. При яких умовах справедливий закон збереження часу ждання заявок в системах масового обслуговування?

  4. Дати висновок виразів (3) і (4).

  5. Що буде з вираженням (4) при i*, прагнути до нескінченності?

  6. Зобразити некоректну матрицю (5) в вигляді графічної схеми.

  7. Чому час перебування заявок в ЦКС при некоректній дисципліні обслуговування прагне до нескінченності?

  8. Доведіть правило рядки.

  9. Доведіть правило стовпця.

  10. Доведіть правило групи рядків.

  11. На підставі вираження (6) виведіть формули для розрахунку часу ждання для беспрiоритетної дисципліни обслуговування, дисциплін обслуговування з відносними і абсолютними пріоритетами.

  12. Знайти мінімальну швидкодію процесора при обмеженнях на час перебування в ЦКС.

  13. Які методики призначення дисциплін обслуговування?

  14. Про Що свідчить i < 0 і що в цьому випадку необхідно робити?

  15. Які перевірки вхідних даних здійснюються в програмі розрахунку характеристик обслуговування? Як реагує програма на помилки в вхідних даних?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]