А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Тривалість - рішення - задача
Тривалості вирішення завдань 7У і 7У залежать від швидкодії процесора НД і змінюються пропорційно середньому часу виконання операції в НД
Створення постійного файлу - найбільш трудомісткий процес, взначній мірі визначає тривалість рішення задачі, тому розробці технології первинної обробки даних приділяється максимум уваги. Завдання полягає в тому, щоб побудувати найбільш економічну технологію при заданих строках одержання рішення.Необхідна на сучасному етапі оперативність управління змушує застосовувати дорогі технологічні процеси обробки первинних даних із залученням телекомунікаційного устаткування, що дозволяє вводити дані в місцях їх виникнення і виконувати їхпервинну обробку під час вводу. Однак до теперішнього часу більше половини всіх файлів на магнітних носіях створюється з використанням паперових носіїв за типовою схемою обробки даних, що складається з п'яти операцій: накопичення даних, контроль первиннихданих, редагування і сортування первинних даних, коректування послідовного файлу. Контроль і редагування часто об'єднуються. В залежності від обсягу файлу окремі операції опускаються. Наприклад, файл із 100 перфокарт неважко створити за одну операцію.Якщо первинні дані надходять у вигляді декількох наборів перфокарт з різними форматами, то технологія створення результуючого файлу помітно ускладнюється.
Нехай відомі: період часу Т, протягом якого потрібно забезпечити задану достовірністьінформації J 0; тривалість рішення задачі t і інтенсивність відмов Л і збоїв ЛСБ в апаратурі ЦВМ.
У процесі подальшого проектування МПК, з появою лріорітетних рівнів обслуговування завдань необхідно уточнювати отримані значення допустимих обсягів завдань,використовуючи для отримання тривалостей вирішення завдань імітаційне моделювання.
Значення директивних строків DJ зв'язується з тривалістю рішення /- і заявки пропорційною залежністю DjaTj, де а 1 оскільки в реальних системах звичайно для коротких потривалості вирішення завдань припустима менша тривалість очікування результатів, ніж для довгих.
Структура НД характеризується кількістю процесорів (або машин) та їх швидкодією, а також кількістю блоків пам'яті та інших пристроїв, в яких можливіконфлікти процесорів, що збільшують тривалість вирішення завдань.
У системах реального часу, на відміну від систем загального призначення, де дані реального часу використовуються тільки для регламентації, організації та впорядкування обчислювального процесу, апомилки виміру часу відображаються тільки на послідовності і тривалості вирішення завдань і не впливають на конкретні результати, помилки вимірювання часу або вимушені затримки в процесі реалізації завдань реального часу ведуть, як правило, до отриманняневірних результатів. Таким чином, в системах реального часу час є найважливішим параметром, що визначає основні результати обробки і дозволяє розраховувати основні характеристики системи управління.
Керуючі ЦВМ, що працюють в реальномумасштабі часу, здійснюють видачу керуючої інформації цілому ряду реальних об'єктів. При цьому тривалість вирішення завдань і темп видачі інформації повинні витримуватися у відповідності з характером роботи та поточним станом керованих об'єктів. Це означає,що обробка інформації та прогнозування зовнішньої ситуації в керуючій машині повинні здійснюватися з більш високою швидкістю, ніж швидкість реально протікають процесів, з тим, щоб створився певний запас часу для прийняття рішень і формуванняуправляючих впливів.
Програми цього типу характеризуються випадковими значеннями тривалостей виконання, відрізняються залежно від змісту повідомлень та типів заявок. Передбачається, що заздалегідь відомі розподілу тривалості вирішення завданьабо середні значення і деякі параметри розподілу. Вони дозволяють класифікувати надходження заявки за статистичними характеристиками тривалості їх реалізації в ЕОМ. Основним параметром такої класифікації є середній час обробки f, заявки г - готипу. При послідовному виконанні групи програм утворюється сукупність найімовірніших маршрутів, а безліч практично незалежних випадкових факторів призводить до відхилення тривалостей реалізації щодо найбільш ймовірного часу реалізаціїпрограми.
Змінюючи кількість паралельно працюючих процесорів, можна отримати залежність порушення директивних строків від кількості процесорів, що дозволяє визначити мінімальну їх кількість, при якому досягаються необхідні характеристики. Дляуточнення отриманих характеристик проводиться розрахунок збільшення тривалості вирішення завдань при наявності конфліктів у загальних пристроях.
Залежність відносних втрат продуктивності при конфліктах в загальній пам'яті від числа блоків. Наявність конфліктів узагальної пам'яті призводить до збільшення тривалості вирішення завдань і ймовірності порушення директивних строків. Випадкове зміна тривалостей обслуговування можна розглядати ак збурює фактор, що впливає на ефективність впорядкування по тривалості.
Тестування використання ресурсів ЕОМ комплексом програм в значній мірі є стресовим тестуванням. При цьому увага зосереджується на дослідженні залежності обсягу пам'яті і тривалості вирішення завдань від характеристик вихідної інформації.Визначаються допустимі розмірність задач і інтенсивності потоків вихідних даних, при яких можливе нормальне функціонування КП на даній ЕОМ.
Істотний вплив на тривалість очікування заявок в черзі при багатомірному потоці надають відмінностів тривалості обслуговування заявок різних типів і дисперсія тривалості обслуговування кожного з потоків, що визначають дисперсію розподілу тривалості обслуговування сумарного потоку. Один з можливих шляхів покращення характеристик безпріорітетнадисципліни при багатомірному потоці заявок - це таке структурна побудова КП, при якому значення тривалості вирішення завдань (обслуговування заявок) різних типів близькі.
Вибір пріоритетної схеми, реалізований в Сапо Яуза-6 проводиться в класі статичних (незмінних в процесі функціонування НД) пріоритетів: відносних, абсолютних або змішаних. Задача зводиться до визначення номера відносного і (або) абсолютного пріоритету кожного завдання, виходячи зі структури НД, інтенсивності потоків заявок, статичнихтривалостей вирішення завдань і директивних термінів кожної задачі.
Структура КП задається сукупністю його окремих завдань із зазначенням обсягу кожного завдання в командах. Оцінка збільшення тривалості вирішення завдань через конфлікти процесорів в загальнихпристроях може бути проведена у відповідності з методами § 3.2 при відомих інтенсивностях звернення в загальні пристрої та відомих характеристиках обслуговування в них.
Схема зв'язків інформаційної бази АСУ та об'єкта управління. У розроблюваних досіАСУП в якості таких пристроїв в основному використовувалися магнітні стрічки (МЛ), застосовувався послідовний метод організації інформації у вигляді незалежних масивів на МЛ, що наклало відбиток на організацію системи обробки даних. Як правило, при вирішенніконкретної задачі в традиційних АСУП потрібно безпосередню участь у розрахунках не всієї нормативно-довідкової інформації, а лише відносно невеликої частини, а для пошуку її в масиві з послідовною оргаяізаціей даних доводиться переглядати весь масив.З цієї причини тривалість виконання завдання залежить в основному від об'єму переглядається інформації, а не від безпосередньо бере участь у вирішенні задачі.
Перераховані завдання можуть бути вирішені експериментально в процесі тестування завершеного КП, однак прицьому великий ризик, що продуктивність ЕОМ виявиться недостатньою для вирішення заданої сукупності задач в реальному часі. Якщо попередньо в процесі проектування потребная продуктивність ЕОМ не оцінювалася чи визначалася занадто грубо, то майже напевно будуть потрібні великі доробки КП або навіть заміна ЕОМ на більш швидкодіючу. Це пояснюється хронічним оптимізмом розробників, який практично завжди призводить до заниження оцінок тривалостей вирішення завдань.
Pассмотрім докладніше перераховані основні особливості керуючих ЦВМ. Керуючі ЦВМ працюють в реальному масштабі часу та здійснюють видачу керуючої інформації цілому ряду об'єктів. Тривалість вирішення завдань і темп видачі інформації повинні витримуватися у відповідності з режимом роботи та поточним станом керованих об'єктів. Це означає, що обробка інформації та прогнозування зовнішньої ситуації в керуючій машині повинні здійснюватися з більш високою швидкістю, ніж швидкість реально протікає керованого процесу з тим, щоб був певний запас часу для прийняття рішень і формування керуючих команд. У цих умовах необхідно, щоб в ЦВМ безперервно враховувалися всі наявні запити на вирішення окремих завдань і визначалася оптимальна в даній ситуації послідовність їх реалізації.
Пріоритет рівнів ієрархії визначається на основі припущення про те, що вищі рівні ієрархії мають вищий пріоритет, так як вирішують завдання більш загального характеру, а нижчі - більш низький. САПPвстановлюється терміновість тих чи інших завдань. При цьому терміновість вказується тільки для окремих найбільш важливих завдань, а для інших вона може бути прийнята на одиницю більше максимального значення її для групи найбільш важливих завдань. Тривалість вирішення завдань може бути замінена відносним числом операцій, необхідних для виконання завдання. Для цього з усього безлічі завдань вибирається завдання з найбільшим числом операцій і знаходяться відносини числа операцій за всіма типами завдань до числа операцій цього завдання.
Залежність тривалості обробки слів (зліва і ефективність впізнавання (праворуч від виду завдань[Craik, Tulving, 1975 ] На мал. 148 показана залежність середнього часу реакції і результатів впізнавання від виду завдань. Виявилося, що успішність впізнавання значимо залежить від попередньо виконаної діяльності. Але вона корелює і з тривалістю вирішення завдань. Можна було припустити, що ефективність запам'ятовування визначається не видом діяльності, а тільки тривалістю впливу стимулу. Чим довше випробуваний зайнятий обробкою стимулу, тим краще останній запам'ятовується.
Створення постійного файлу - найбільш трудомісткий процес, взначній мірі визначає тривалість рішення задачі, тому розробці технології первинної обробки даних приділяється максимум уваги. Завдання полягає в тому, щоб побудувати найбільш економічну технологію при заданих строках одержання рішення.Необхідна на сучасному етапі оперативність управління змушує застосовувати дорогі технологічні процеси обробки первинних даних із залученням телекомунікаційного устаткування, що дозволяє вводити дані в місцях їх виникнення і виконувати їхпервинну обробку під час вводу. Однак до теперішнього часу більше половини всіх файлів на магнітних носіях створюється з використанням паперових носіїв за типовою схемою обробки даних, що складається з п'яти операцій: накопичення даних, контроль первиннихданих, редагування і сортування первинних даних, коректування послідовного файлу. Контроль і редагування часто об'єднуються. В залежності від обсягу файлу окремі операції опускаються. Наприклад, файл із 100 перфокарт неважко створити за одну операцію.Якщо первинні дані надходять у вигляді декількох наборів перфокарт з різними форматами, то технологія створення результуючого файлу помітно ускладнюється.
Нехай відомі: період часу Т, протягом якого потрібно забезпечити задану достовірністьінформації J 0; тривалість рішення задачі t і інтенсивність відмов Л і збоїв ЛСБ в апаратурі ЦВМ.
У процесі подальшого проектування МПК, з появою лріорітетних рівнів обслуговування завдань необхідно уточнювати отримані значення допустимих обсягів завдань,використовуючи для отримання тривалостей вирішення завдань імітаційне моделювання.
Значення директивних строків DJ зв'язується з тривалістю рішення /- і заявки пропорційною залежністю DjaTj, де а 1 оскільки в реальних системах звичайно для коротких потривалості вирішення завдань припустима менша тривалість очікування результатів, ніж для довгих.
Структура НД характеризується кількістю процесорів (або машин) та їх швидкодією, а також кількістю блоків пам'яті та інших пристроїв, в яких можливіконфлікти процесорів, що збільшують тривалість вирішення завдань.
У системах реального часу, на відміну від систем загального призначення, де дані реального часу використовуються тільки для регламентації, організації та впорядкування обчислювального процесу, апомилки виміру часу відображаються тільки на послідовності і тривалості вирішення завдань і не впливають на конкретні результати, помилки вимірювання часу або вимушені затримки в процесі реалізації завдань реального часу ведуть, як правило, до отриманняневірних результатів. Таким чином, в системах реального часу час є найважливішим параметром, що визначає основні результати обробки і дозволяє розраховувати основні характеристики системи управління.
Керуючі ЦВМ, що працюють в реальномумасштабі часу, здійснюють видачу керуючої інформації цілому ряду реальних об'єктів. При цьому тривалість вирішення завдань і темп видачі інформації повинні витримуватися у відповідності з характером роботи та поточним станом керованих об'єктів. Це означає,що обробка інформації та прогнозування зовнішньої ситуації в керуючій машині повинні здійснюватися з більш високою швидкістю, ніж швидкість реально протікають процесів, з тим, щоб створився певний запас часу для прийняття рішень і формуванняуправляючих впливів.
Програми цього типу характеризуються випадковими значеннями тривалостей виконання, відрізняються залежно від змісту повідомлень та типів заявок. Передбачається, що заздалегідь відомі розподілу тривалості вирішення завданьабо середні значення і деякі параметри розподілу. Вони дозволяють класифікувати надходження заявки за статистичними характеристиками тривалості їх реалізації в ЕОМ. Основним параметром такої класифікації є середній час обробки f, заявки г - готипу. При послідовному виконанні групи програм утворюється сукупність найімовірніших маршрутів, а безліч практично незалежних випадкових факторів призводить до відхилення тривалостей реалізації щодо найбільш ймовірного часу реалізаціїпрограми.
Змінюючи кількість паралельно працюючих процесорів, можна отримати залежність порушення директивних строків від кількості процесорів, що дозволяє визначити мінімальну їх кількість, при якому досягаються необхідні характеристики. Дляуточнення отриманих характеристик проводиться розрахунок збільшення тривалості вирішення завдань при наявності конфліктів у загальних пристроях.
Залежність відносних втрат продуктивності при конфліктах в загальній пам'яті від числа блоків. Наявність конфліктів узагальної пам'яті призводить до збільшення тривалості вирішення завдань і ймовірності порушення директивних строків. Випадкове зміна тривалостей обслуговування можна розглядати ак збурює фактор, що впливає на ефективність впорядкування по тривалості.
Тестування використання ресурсів ЕОМ комплексом програм в значній мірі є стресовим тестуванням. При цьому увага зосереджується на дослідженні залежності обсягу пам'яті і тривалості вирішення завдань від характеристик вихідної інформації.Визначаються допустимі розмірність задач і інтенсивності потоків вихідних даних, при яких можливе нормальне функціонування КП на даній ЕОМ.
Істотний вплив на тривалість очікування заявок в черзі при багатомірному потоці надають відмінностів тривалості обслуговування заявок різних типів і дисперсія тривалості обслуговування кожного з потоків, що визначають дисперсію розподілу тривалості обслуговування сумарного потоку. Один з можливих шляхів покращення характеристик безпріорітетнадисципліни при багатомірному потоці заявок - це таке структурна побудова КП, при якому значення тривалості вирішення завдань (обслуговування заявок) різних типів близькі.
Вибір пріоритетної схеми, реалізований в Сапо Яуза-6 проводиться в класі статичних (незмінних в процесі функціонування НД) пріоритетів: відносних, абсолютних або змішаних. Задача зводиться до визначення номера відносного і (або) абсолютного пріоритету кожного завдання, виходячи зі структури НД, інтенсивності потоків заявок, статичнихтривалостей вирішення завдань і директивних термінів кожної задачі.
Структура КП задається сукупністю його окремих завдань із зазначенням обсягу кожного завдання в командах. Оцінка збільшення тривалості вирішення завдань через конфлікти процесорів в загальнихпристроях може бути проведена у відповідності з методами § 3.2 при відомих інтенсивностях звернення в загальні пристрої та відомих характеристиках обслуговування в них.
Схема зв'язків інформаційної бази АСУ та об'єкта управління. У розроблюваних досіАСУП в якості таких пристроїв в основному використовувалися магнітні стрічки (МЛ), застосовувався послідовний метод організації інформації у вигляді незалежних масивів на МЛ, що наклало відбиток на організацію системи обробки даних. Як правило, при вирішенніконкретної задачі в традиційних АСУП потрібно безпосередню участь у розрахунках не всієї нормативно-довідкової інформації, а лише відносно невеликої частини, а для пошуку її в масиві з послідовною оргаяізаціей даних доводиться переглядати весь масив.З цієї причини тривалість виконання завдання залежить в основному від об'єму переглядається інформації, а не від безпосередньо бере участь у вирішенні задачі.
Перераховані завдання можуть бути вирішені експериментально в процесі тестування завершеного КП, однак прицьому великий ризик, що продуктивність ЕОМ виявиться недостатньою для вирішення заданої сукупності задач в реальному часі. Якщо попередньо в процесі проектування потребная продуктивність ЕОМ не оцінювалася чи визначалася занадто грубо, то майже напевно будуть потрібні великі доробки КП або навіть заміна ЕОМ на більш швидкодіючу. Це пояснюється хронічним оптимізмом розробників, який практично завжди призводить до заниження оцінок тривалостей вирішення завдань.
Pассмотрім докладніше перераховані основні особливості керуючих ЦВМ. Керуючі ЦВМ працюють в реальному масштабі часу та здійснюють видачу керуючої інформації цілому ряду об'єктів. Тривалість вирішення завдань і темп видачі інформації повинні витримуватися у відповідності з режимом роботи та поточним станом керованих об'єктів. Це означає, що обробка інформації та прогнозування зовнішньої ситуації в керуючій машині повинні здійснюватися з більш високою швидкістю, ніж швидкість реально протікає керованого процесу з тим, щоб був певний запас часу для прийняття рішень і формування керуючих команд. У цих умовах необхідно, щоб в ЦВМ безперервно враховувалися всі наявні запити на вирішення окремих завдань і визначалася оптимальна в даній ситуації послідовність їх реалізації.
Пріоритет рівнів ієрархії визначається на основі припущення про те, що вищі рівні ієрархії мають вищий пріоритет, так як вирішують завдання більш загального характеру, а нижчі - більш низький. САПPвстановлюється терміновість тих чи інших завдань. При цьому терміновість вказується тільки для окремих найбільш важливих завдань, а для інших вона може бути прийнята на одиницю більше максимального значення її для групи найбільш важливих завдань. Тривалість вирішення завдань може бути замінена відносним числом операцій, необхідних для виконання завдання. Для цього з усього безлічі завдань вибирається завдання з найбільшим числом операцій і знаходяться відносини числа операцій за всіма типами завдань до числа операцій цього завдання.
Залежність тривалості обробки слів (зліва і ефективність впізнавання (праворуч від виду завдань[Craik, Tulving, 1975 ] На мал. 148 показана залежність середнього часу реакції і результатів впізнавання від виду завдань. Виявилося, що успішність впізнавання значимо залежить від попередньо виконаної діяльності. Але вона корелює і з тривалістю вирішення завдань. Можна було припустити, що ефективність запам'ятовування визначається не видом діяльності, а тільки тривалістю впливу стимулу. Чим довше випробуваний зайнятий обробкою стимулу, тим краще останній запам'ятовується.