task_compsys.txt

Методические  указания
В компьютерной системе 5 процессоров. Все процессоры разные по производительности и набору команд. В систему каждую миллисекунду (мс) поступают с определенной вероятностью задачи. 
Каждая задача задается следующим образом: Z(перечень процессоров, сложность (количество операций)). Перечень процессоров – номера процессоров, на которых может быть реализована данная задача. Сложность задач выбирается случайно, исходя из того, что задача должна выполняться на самом «слабом» процессоре не менее  10 мс и не более 200 мс. Задачи устанавливаются в очередь. Все задачи имеют одинаковый приоритет.
Каждый процессор задается при помощи параметра «мощность» или «скорость обработки» - n операций в миллисекунду. Не смотря на то, что процессоры отличаются друг от друга, будем считать, что единица измерения одинакова и адекватна нашему заданию.
Распределение ресурсов в системе может быть произведено по трем схемам:
1) FIFO (First In First Out) – самый простой алгоритм распределения задач. Его недостаток – низкая производительность из-за того, к примеру, что две (или более) последовательно идущие задачи, которые могут быть реализованы только на одном процессоре, могут заставить простаивать все остальные процессоры.
2) С отдельным процессором-планировщиком. В этом случае распределением ресурсов в системе занимается отдельный процессор, который не принимает участия в вычислениях. Так как алгоритм планирования не очень сложен, то целесообразно для этих целей выделить самый «слабый» (самый низкопроизводительный) процессор. Однако, в этом случае система реально «теряет» один процессор с точки зрения производительности и части задач, ориентированных на этот процессор. Чтобы этого избежать, необходимо докупить и добавить в систему дополнительный процессор-планировщик. Но это негативно отразится на надежности системы, т.к. выход его из строя приведет к отказу системы в целом.
3) Наиболее целесообразным представляется возложение функций планирования на самый «мощный» (самый высоко-производительный) процессор, периодически прерывающий вычисления для управления очередью. В этом случае считать, что время для управления очередью составляет 4 мс.
В качестве отчета по лабораторной работе следует подать 4 набора показателей работы системы:
а) по п. 1);
б) по п. 2);
в) по п. 3), учитывая, что время работы процессора над задачами – 20 мс, а время планирования – 4 мс.
г) по п. 3), но время работы над задачами определить самостоятельно, исходя из оптимальной производительности системы.
Показатели работы системы:
- количество реализованных задач (выполненных операций) за 10с;
- количество операций, выполненных системой за 10с.
Примечание: необходимо брать среднее арифметическое количества реализованных задач (операций) для пяти испытаний по каждому из вариантов а), б), в), г).
- КПД системы;
- КПД’ системы.
КПД - соотношение числа выполненных системой за 10с операций к максимально возможному количеству операций (сумме производительности всех процессоров за 10с). 
КПД’ - соотношение числа выполненных системой за 10с операций к сумме реальной вычислительной производительности процессоров за 10с. Здесь необходимо учитывать то, что в пункте б) не все процессоры выполняют вычислительную работу, а пунктах в) и г) самый мощный процессор работает не все время.
Очевидно, что для пункта а) КПД=КПД’.

Программный интерфейс должен предоставлять возможность преподавателю задавать:
а) производительности всех пяти процессоров;
б) вероятности возникновения задачи в текущую миллисекунду;
в) границы сложности задач.