Аналитическое моделирование ВС можно рассматривать как совокупность функционирования отдельных устройств, представленных в виде совокупности систем массового обслуживания. Стохастическая сеть массового обслуживания представляет собой некоторую совокупность систем массового обслуживания, причем для анализа ВС достаточно знать основные положения теории систем массового обслуживания одноканальных, многоканальных и многомодульных СМО. Рассмотрим основные модели, используемые при анализе ВС.
1. Модель “оперативная память - процессор” .
Такую модель, отвечающую устройству процессора и оперативной памяти можно концептуально изобразить:
Обслуживающим каналом является процессор. Очередь или накопитель осуществляет размещение нескольких программ П1¸Пn, причем эти программы находятся в накопителе в состоянии ожидания к выполнению в процессоре. Таким образом, совокупность готовых к выполнению программ находится в очереди накопителя. В целом, функционирование такой модели соответствует многопрограммному режиму обработки программ из оперативной памяти (ОП). Программа из накопителя ( очереди) получившая доступ к процессору попадает в канал и осуществляется переход в новое состояние, связанное с обработкой данной программы в процессоре. Длительность обработки в канале определяется как t0=1/m . Интенсивность поступления заявок l определяется суммарной интенсивностью пополнения списка готовых к выполнению программ. Таким образом, непременное условие готовности программ к обработке является их наличие в накопителе. Суммарная интенсивность l пополнения списка готовых программ определяется как за счет поступлением новых программ, так и за счет программ, для которых завершен процесс ввода-вывода. Следует заметить, что интенсивность поступления заявок (рабочая нагрузка) измеряется с помощью специальных измерительных мониторов.
2. Модель “мультиплексный канал (МК)”.
Известно, что для более эффективной организации работы ВС широко используют мультиплексные каналы наряду с мультипрограммными решениями обработки данных . С помощью МК осуществляются параллельные и независимые подключения различных устройств. Как правило, таковыми устройствами являются устройства ввода-вывода (УВВ).
УВВ`, УВВ``, УВВ``` - устройства, относящиеся к одной категории, у которых среднее время обработки t`0,t``0,t```0 одинаково.
Для таких моделей можно использовать многоканальные СМО:
C помощью устройств S1,S2,…,Sn можно определить основные характеристики для однотипных устройств ввода-вывода. Интенсивность входного потока в каждой из таких систем определяется некоторой долей вероятности от общего потока.
3. Модель “селекторный канал (СК)”.
В отличие от МК СК работает в монопольном режиме, т.е. занят обслуживанием только лишь одного устройства. Селекторный канал может работать совместно во времени лишь при выполнении некоторых подготовительных операций (установка головки и т.д.). При передаче данных СК в каждый момент времени может обращаться только лишь к одному внешнему устройству. Модель работы селекторного канала главным образом используется при исследовании режимов работы ВЗУ. Основную модель, отображающую различные этапы обработки запросов программ на ввод-вывод информации, можно ограничить двумя этапами:
1. На первом этапе осуществляется подготовительные операции.
2. На втором этапе происходит передача информации в канал, т.е. осуществляется обмен информацией между оперативной памятью и одним и ВЗУ.
Таким образом, процесс селекторного канала и ВЗУ можно рассматривать как последовательность обслуживаний двух СМО, первая из которых отображает этап подготовки, а вторая - этап передачи данных по каналу. Продолжительность этих этапов составляет в среднем t1, t2,… и т.д. Заявки селекторного канала поступают с интенсивностью l, а обслуживаются в селекторном канале с вероятностью рi, где i = 1,2,… и направляются в одну из систем ВЗУ. Рассматриваемая модель относится к модели с блокировкой обслуживания. Действительно, одно из ВЗУi, завершившее подготовительную операцию не может начать обслуживание следующей заявки до тех пор, пока канал не завершит передачу данных из ВЗУi. Эта модель может быть представлена следующим образом:
Следует заметить, что задержки при передаче данных tобсл. значительно меньше времени подготовительных операций, т.е. tобсл. << tk, поэтому в ряде случаев модели селекторных каналов могут быть представлены как независимые СМО. В связи с этим эффектом блокировки можно пренебрегать. Поэтому модель СК можно рассматривать как и многоканальную СМО, постоянное время в канале tмк = tобсл. + tк . В малых ЭВМ может отсутствовать совмещение подготовки операций в различных ВЗУ, подключенных к одному селекторному каналу, поэтому в таких моделях осуществляется переход к одноканальным СМО, среднее время обслуживания в которых tок = tо.
0 коммент.:
Отправить комментарий