Алгоритм - диспетчеризация
Cтраница 1
Алгоритм диспетчеризации, или дисциплина обслуживания заявок, также оказывает большое влияние на длительность пребывания заявок в памяти ЦВМ. Ниже предполагается, что процессы поступления и обслуживания заявок являются независимыми, и поступившая заявка немедленно начинает обслуживаться, если в этот момент ЦВМ свободна от выполнения других подпрограмм, вызванных поступившими ранее заявками. Если же в момент поступления очередной заявки ЦВМ занята обслуживанием некоторой поступившей ранее заявки, то в зависимости от типа поступившей и обслуживаемой заявки, а также от вида используемого алгоритма диспетчеризации, поступившая заявка может прервать выполняемую подпрограмму или же ожидать начала своего обслуживания в памяти ЦВМ. Выбранная заявка покидает очередь, но все еще продолжает оставаться в памяти ЦВМ вплоть до момента завершения процесса своего обслуживания. [1]
 |
Структура программы ЦВМ как системы массового обслуживания при смешанной дисциплине обслуживания заявок. а - при одном уровне прерывания. б - при нескольких уровнях прерывания. [2] |
ЦВМ смешанные алгоритмы диспетчеризации вычислений, отличающиеся друг от друга количеством испльзуемых уровней прерывания и числом потоков заявок, обслуживаемых на каждом уровне. [3]
При разработке алгоритмов диспетчеризации необходимо предусматривать оптимальную организацию системы очередей для наиболее удобной их обработки. Здесь существуют две крайности: если очередь упорядочена, то запрос извлекать из нее легко, но для осуществления вставки нового запроса приходится перебрать в среднем половину очереди; если очередь не упорядочена, ее нужно просматривать каждый раз для обслуживания очередного запроса, но процесс вставки нового запроса облегчен. [4]
При использовании алгоритмов диспетчеризации вычислений с относительными приоритетами обслуживание каждой вновь поступившей заявки даже в самом благоприятном случае может быть начато лишь после завершения уже выполняющегося обслуживания предыдущей заявки, а в режиме пакетной обработки информации - только после полной ликвидации очереди обслуживаемых заявок, даже если эти заявки имеют меньший приоритет. Вследствие этого длительность пребывания в памяти ЦВМ некоторых наиболее важных заявок может оказаться недопустимо большой. [5]
Учитывая специфику алгоритмов диспетчеризации участка станков, для реализации задач диспетчеризации необходимо создание специализированной аппаратуры сбора и обработки первичной информации, так как существующая аппаратура предназначена для ввода и обработки технико-экономической информации с помощью носителей. [6]
Последующий анализ алгоритмов диспетчеризации вычислений в мультипрограммных управляющих ЦВМ проводится, в основном, для пуассоновских входных потоков заявок, так как именно для потоков этого вида в большинстве случаев удается получить достаточно простые для расчетов аналитические результаты. Однако при этом следует иметь в виду, что такие потоки являются предельным случаем потоков Эрланга и создают в классе этих потоков наиболее тяжелые условия для работы ЦВМ. Поэтому получаемые при пуассоновских потоках характеристики алгоритмов диспетчеризации являются верхними оценками для тех же характеристик при эрланговских потоках более высоких порядков. Аналогичные результаты при регулярных входных потоках заявок являются нижними оценками соответствующих характеристик, однако получение этих результатов аналитическими методами, как правило, оказывается очень сложным. Поэтому для исследования алгоритмов диспетчеризации при регулярных потоках заявок обычно используется метод статистического моделирования работы этих алгоритмов на универсальных ЦВМ. [7]
При дальнейшем анализе алгоритмов диспетчеризации, как правило ( за исключением специально оговариваемых случаев), предполагается, что параметры поступления и обслуживания заявок таковы, что условие (3.1.5) выполняется. [8]
Проведенный выше анализ алгоритмов диспетчеризации с динамическими приоритетами показал, что эти алгоритмы являются дальнейшим обобщением рассмотренных ранее алгоритмов с фиксированными приоритетами и обладают по сравнению с последними рядом существенных с точки зрения возможностей организации вычислительного процесса преимуществ. Эти преимущества заключаются в наличии целого ряда регулируемых параметров, выбор которых позволяет при проектировании алгоритмов ЦВМ получить необходимые значения времени задержки в обслуживании заявок различных типов. [9]
При этом для алгоритма диспетчеризации с абсолютными приоритетами, кроме затрат времени на функционирование диспетчера, следует учитывать также и затраты времени на прерьшание обслуживания заявок с низким приоритетом и на последующее восстановление обслуживания этих заявок с прерванного состояния. [10]
Дальнейшим обобщением рассмотренных выше смешанных алгоритмов диспетчеризации вычислений с несколькими уровнями прерывания являются алгоритмы, в которых используются программно-устанавливаемые регистры защиты от прерываний. [11]
Необходимо отметить, что алгоритмы диспетчеризации с относительными приоритетами в режиме пакетной обработки информации не обладают описанным выше свойством устойчивости к перегрузкам ЦВМ по производительности, как это имеет место для алгоритмов с обслуживанием по одной заявке. Исследование выражения (3.2.6) при р - 1 показывает, что в режиме пакетной обработки информации зависимости W ( р) существуют только в области р 1 для всех градаций приоритетности. Таким образом, при наступлении даже незначительной перегрузки ЦВМ стационарность процесса обслуживания будет нарушена для всех потоков заявок. Это обстоятельство является одной из важных принципиальных особенностей данного алгоритма диспетчеризации. [12]
Это означает, что применение смешанного алгоритма диспетчеризации не изменяет характеристик времени ожидания в памяти ЦВМ заявок младших приоритетов ( k S 1, п) обслуживаемых в обычном режиме. [13]
В качестве бесприоритетных дисциплин обслуживания будем использовать рассмотренные выше алгоритмы диспетчеризации. Подставив (4.1.13) - (4.1.18) и (4.1.12) в (4.1.43), получим выражение для критерия максимума полезной работы системы при синтезе оптимальной модульной СОД РВ для первого режима работы с ОП. [14]
Если же изменение указанных выше параметров входных потоков заявок происходит достаточно быстро, то эпизодическая перестройка алгоритма диспетчеризации оказывается малоэффективной, как вследствие ее большой инерционности, так и вследствие увеличения затрат времени на изменение режима диспетчеризации. В этих случаях оправдано применение алгоритмов диспетчеризации с динамическими приоритетами, обладающих большей способностью настройки на быстро изменяющиеся характеристики обслуживаемого потока заявок, но несколько более сложных в реализации. [15]
Страницы: 1 2 3