Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Опережающая обработка информации.





 
 


Имеется тракт ОП-ЦП. ЦП вырабатывает адрес обращения, по которому происходит считывание команды. Во время считывания работает ОП, а ЦП простаивает. Пусть команда будет с непосредственной адресацией, следовательно во время ее выполнения в ЦП ОП будет простаивать. Производительность была бы выше, если бы ЦП постоянно выполняла бы команды, для этого нужно при выполнении очередной команды прочитать следующую, которую мы поместим в специальный буфер команд. Естественно, когда команда поступает из БП в ЦП, она затирается в БП. БП служит согласующим звеном между ОП и ЦП. Если время выполнения одной команды в ЦП меньше либо равна времени выборки команды из ОП, тогда БП не нужна. Но в действительности эти времена не постоянны.

Пусть время выполнения одной команды в ЦП изменяется от minTоп до maxTоп , время выборки команды из ОП лежит в диапазоне от minTцп до maxTцп . Для простоты будем считать, что передача информации из ОП в ЦП через БП происходит за нулевое время. И емкость буфера равна n.

Определим Топ и Тцп как

ì t1 c вероятностью p1

Топ = ít2 c вероятностью p2 (*)

ê....................................

îtk c вероятностью pk

ìt1 c вероятностью q1

Тцп = ít2 c вероятностью q2 (**)

ê....................................

îtk c вероятностью qk

Нас интересует производительность системы, то есть появление команд на выходе.

Пусть S - среднее время выполнение команды этой системой.

цп = - среднее время выполнения одной команды в ЦП. оп = - среднее время выборки одной команды из ОП. Рцп - вероятность простоя ЦП. Рцп - вероятность простоя ОП. Тогда .

Так как БП имеет ограниченную емкость, то если в момент поступления команды из ОП в БП, последняя полностью заполнена, то возникает проблема. Существует два решения этой проблемы: 1) команда теряется и будет происходит считывание с тем же адресом обращения до тех пор пока ЦП не обработает очередную команду и следующая команда поступит на обработку из БП. 2) Считанная команда остается на внутренних регистрах ОП и при этом происходит блокировка работы памяти. Будем считать, что у нас вторая дисциплина.



Рассмотрим тракт ОП-БП-ЦП, в котором время работы устройств подчинены различным законам распределения.

 

Дискретное распределение.

 

 

 

 


Определим состояние системы тремя параметрами U1U2U3, где U1 - указывает сколько времени осталось до завершения считывания команды из ОП; U2 - количество команд в буфере; U3 - указывает сколько времени осталось до завершения выполнения команды в процессоре.

Построим граф переходов данной системы.

 

 

 

Граф переходов содержит 6(n+1) состояний. Найдем - вероятность пребывания в состоянии . Для этого составим систему уравнений. Уравнение для некоторой вершины графа в левой части содержат , а в правой части - сумму произведений пометок дуг, входящих в выбранную вершину, на вероятности с пометками вершин, из которых эти дуги исходят.

ДЗ. Выписать все уравнения и определить вероятности простоя как ЦП, так и ОП.

 

Лекция №6.

Геометрическое распределение.

 

Системы (*) и (**) (см. прошлую лекцию) определяют функцию распределения времени выполнения команды в устройстве. В этом случае граф переходов будет очень сложным и определить в явном виде вероятности простоя сложно. Если мы зададим функцию распределения более упрощенно, то мы продвинемся в решении задачи. В связи с выше сказанным введем для описания времени выполнения команды в устройстве геометрический закон распределения.

Геометрическое распределение характеризуется двумя параметрами периодом (t) и вероятностью (p) повторения данного периода.

Посмотрим, как геометрическое распределение вводится для нашего случая: с вероятностью 1-p время выполнения команды равно t; с вероятностью (1-p)p время выполнения равно 2t; и т.д. с вероятностью (1-p)pi-1 время выполнения команды равно it. Таким образом в конце любого периода с вероятностью p команда продолжает выполнятся, а с дополнительной вероятностью (1-p) закончит свое выполнение.

Пример.

Определим состояние системы тремя параметрами U1U2U3, где U1 - указывает сколько времени осталось до завершения считывания команды из ОП; U2 - количество команд в буфере; U3 - показывает выполняется (1) или не выполняется (0) команда в ЦП.

Построим граф переходов данной системы.

 

 

Составим систему уравнений

В данной системе одно уравнение линейно зависимо, следовательно надо отбросить любое уравнение и добавить уравнение нормировки. Решается эта система любым из известных способов.

Найдем цп

Лекция №7.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.