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 minT_оп до maxT_оп, время выборки команды из ОП лежит в диапазоне от minT_цп до maxT_цп. Для простоты будем считать, что передача информации из ОП в ЦП через БП происходит за нулевое время. И емкость буфера равна n.

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. Р_цп - вероятность простоя ЦП. Р_цп - 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.

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.

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.

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)p^i-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.

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.

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

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

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