ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Для координации использования одиночных или фиксированных множеств ресурсов несколькими вычислительными процессами используются семафоры. Проблема производительности семафоров заключается в том, что при взаимодействии процессов возникают требования доступа к общим ресурсам, которые приводят к столкновению транзакций, поскольку они вступают в конфликт друг с другом. Конфликты приводят к потерям производительности операционной системы. Наиболее хаpaктерно это проявляется в параллельных и мультипрограммных системах, когда взаимодействующие процессы реализуются в независимых процессорах, которые могут потребовать одновременно общий ресурс. Если ресурс требуется слишком большому числу процессов, то они ставятся в очередь. При этом, запросы удовлетворяются по принципу: «первым пришел - первым обслужен» (FIFO) [1].
Модель для оценки временных потерь. Пусть вычислительная система содержит один общий ресурс, доступный множеству процессов, выполняемых в n процессорных узлах и защищаемый семафором S.
Аналитическая модель n-процессорной системы с одиночным общим ресурсом для оценки потерь производительности из-за конфликтов за доступ к семафору, при использовании концепции планирования типа FIFO, изображена на рисунке а. Модель представлена в виде разомкнутой стохастической сети массового обслуживания (СМО), состоящей из n (S1,...,Sn) СМО, моделирующих процессорные узлы, и однокaнaльной СМО (Sn+1), которая моделирует семафор. На вход n-процессорной системы поступает поток запросов на выполнение процессов с интенсивностью λ0 = 1/T, где T - средняя длительность интервала между поступающими на вход запросами.
Поток запросов распределяется предварительным планировщиком по процессорным узлам с вероятностями р01,...,роn, представленным в виде графа вероятностей передач стохастической сети, изображенной на рисунке б. Предположим для упрощения, что потоки запросов на выполнение процессов на входе многопроцессорной системы распределяются равновероятно по процессорным узлам, т.е. р01 = ... = роn = 1/n (рисунок б). Заявки, получившие обслуживание в семафоре, с равной вероятностью возвращаются на продолжение обслуживания в процессорные узлы, следовательно, pn+1,1 =...= pn+1,n = 1/n.
a б
Схема аналитической модели n-процессорной системы (а) и её граф передач (б)
Время ожидания заявки в сети оценивается выражением [2]:
Tw = α1tw1 + α2tw2 + ... + αntwn + αn+1 twn+1, (1)
где αi = λi / λ0 - коэффициент передачи сети (i = 1, ..., n + 1); twi - время ожидания в i-й СМО.
Интенсивности потоков заявок определятся системой уравнений:
где pji - вероятность передачи из СМО Sj в СМО Si; i, j = 0, 1, ..., n + 1.
В работе показано, что планирование на основе приоритетов дает выигрыш по времени ожидания в очереди к семафору почти в 2 раза, чем при использовании стратегии на основе FIFO. Полученные модели позволяют произвести количественные оценки времени ожидания процессов, обращающихся к общему ресурсу через посредство семафора. Модели могут быть использованы при проектировании параллельных операционных систем, где критичным является время выполнения процессов.
Список литературы
- Таненбаум Э. Современные операционные системы. - СПб.: Питер, 2004. - 1040 с.
- Основы теории вычислительных систем / под ред. С.А. Майорова. - М.: Высшая школа, 1978. - 408 с.
Статья в формате PDF
164 KB...
25 04 2024 18:23:15
Статья в формате PDF
120 KB...
24 04 2024 16:53:41
Статья в формате PDF
112 KB...
23 04 2024 8:57:29
Статья в формате PDF
131 KB...
22 04 2024 18:20:57
Статья в формате PDF
283 KB...
21 04 2024 6:50:33
Статья в формате PDF
109 KB...
20 04 2024 16:32:30
Статья в формате PDF
121 KB...
19 04 2024 4:34:55
Статья в формате PDF
179 KB...
18 04 2024 14:30:39
Экспериментальная работа представлена с целью описания хаpaктеристик Солнечной системы с помощью существующих теорий. Числовые данные взяты из Интернета, теория – из электронных энциклопедий. Результаты исследований показали, что современная форма уравнений Дж. Максвелла позволяет вычислить отсутствующие фундаментальные константы и описывать гравитон подобно фотону. Закон всемирного тяготения И. Ньютона часть современной формы уравнений Дж. Максвелла – теперь гравитационной теории поля. «Квантово-волновые» свойства гравитона позволяют строить теорию Солнечной системы подобно стационарному уравнению Э. Шрёдингера. В статье формулы используются в чрезвычайных случаях, но графики и математическая статистика к ним широко используется. Рисунки и статистика наглядно демонстрируют силу теоретических законов. Предложенная теория показывает случайное совпадение, и ограниченность эмпирического правила Тициуса-Боде.
...
16 04 2024 9:23:36
Статья в формате PDF
207 KB...
14 04 2024 22:25:41
Статья в формате PDF
258 KB...
13 04 2024 17:50:51
Статья в формате PDF
263 KB...
12 04 2024 16:28:55
Статья в формате PDF
106 KB...
11 04 2024 1:39:54
Статья в формате PDF
111 KB...
10 04 2024 18:32:35
Статья в формате PDF
87 KB...
09 04 2024 8:25:34
В современных исследованиях в области кардиологии убедительно доказано, что улучшение энергетического метаболизма ишемизированного миокарда открывает перспективы разработки нового подхода к лечению сердечнососудистых заболеваний. В задачи исследования включалось разработать оптимальную модель гипоксии-ишемии-реоксигенации и изучить 10 лекарственных средств в данных условиях. Для оценки степени эффективности фармакологической кардиоцитопротекции в условиях модели гипоксия-ишемияреоксигенация изучались 14 показателей электрокардиографического (ЭКГ) – мониторинга. В качестве наиболее эффективного лекарственного средства при моделирования условий гипоксии-ишемии-реоксигенации обладало кислородтрaнcпортное соединение – эмульсия перфторана. Средней степенью эффективности обладали раствор аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), раствор кокарбоксилазы, раствор магния сульфата, расвор рибоксина, раствор солкосерила, раствор цитохромаС и раствор эссенциале. Низкой степенью эффективности обладали раствор аскорбиновой кислоты и раствор карнитина хлорид.
...
08 04 2024 23:45:50
Статья в формате PDF
236 KB...
06 04 2024 1:42:22
Статья в формате PDF
103 KB...
05 04 2024 16:45:29
Статья в формате PDF
282 KB...
04 04 2024 12:33:51
Статья в формате PDF
118 KB...
03 04 2024 7:25:35
Статья в формате PDF
103 KB...
02 04 2024 2:15:30
Цель работы состоит в том, чтобы выявить отличия в организации и употрeблении сравнительных конструкций в речи женщин и мужчин, тем самым определив, как глубинные знания о мире отражаются в «женском» и «мужском» вариантах национального языка. Основным методологическим принципом работы является положение о взаимосвязи языка, человека и его речемыслительной деятельности.
...
01 04 2024 10:34:27
Статья в формате PDF
114 KB...
31 03 2024 16:24:16
Статья в формате PDF
102 KB...
30 03 2024 20:58:11
Статья в формате PDF
147 KB...
29 03 2024 18:21:28
Статья в формате PDF
122 KB...
28 03 2024 13:14:34
Статья в формате PDF
161 KB...
26 03 2024 7:18:34
Статья в формате PDF
119 KB...
25 03 2024 15:19:49
В статье приведены сведения о золотоносности щелочных и ультpaбазит-базитовых щелочных комплексов. Впервые обращено внимание на золотоносность карбонатитовых комплексов. Приведены данные о золотоносности шошонитовых и щелочных лампрофировых комплексов. Основными геолого-промышленными типами оруденения указанных комплексов являются жильные, жильно-штокверковые, порфировые мезотермальные, скарновые, а также эпитермальные золото-серебряно-теллуридные месторождения. Золото выявлено в комплексных месторождениях кобальт-медно-никелевых (типа Блэкбёд), ортомагматических платиноидных в «аляскинском» типе ультpaбазитов, в железо-оксидном медно-золоторудном классе месторождений типа Олимпик Дам и других.
...
24 03 2024 16:38:39
Изучен биохимический статус свиней крупной белой породы Западной Сибири. Установлено влияние возраста на активность аминотрaнcфераз, которая уменьшается в процессе онтогенеза. Полученные данные могут являться основой для постоянного мониторинга селекционируемых популяций.
...
23 03 2024 21:49:25
Статья в формате PDF
284 KB...
22 03 2024 23:29:31
Статья в формате PDF
110 KB...
21 03 2024 4:36:21
Статья в формате PDF
113 KB...
20 03 2024 19:10:38
Статья в формате PDF
196 KB...
19 03 2024 8:43:39
Статья в формате PDF
108 KB...
18 03 2024 2:44:48
Статья в формате PDF
512 KB...
17 03 2024 16:57:23
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
