6. РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК КС ЗАДАНОЇ ВАРТОСТІ

Тут треба синтезувати СОО, яка має вартість в два рази більше, ніж система мінімальної конфігурації, при цьому має максимальну продуктивність для такої вартості.

Для синтезу СОО заданої вартості також використовується метод множників Лагранжа. Для цього вводиться допоміжна функція G:

Диференціюючи дану функцію по невідомим параметрам та дорівнюючи перші похідні 0, виводяться формули для відшукання екстремальних значень невідомих параметрів:

В отриманих формулах перший складник визначає мінімальну швидкодію нетипових пристроїв або мінімальну кількість типових пристроїв. Другий складник визначає оптимальний закон розподілу вартості СОО між пристроями для забезпечення максимальної продуктивності. Максимальною продуктивність буде в тому випадку, якщо вартість дорівнює максимально допустимій. Звідси виводяться формули для обчислення невизначеного множника q:

S” - це різниця між заданою вартістю СОО та вартістю системи, що складається з типових пристроїв з мінімальною продуктивністю і мінімального числа типових пристроїв. Якщо S”< 0 , то побудувати працездатну СОО заданої вартості неможливо.

Далі визначаються кількості типових пристроїв HD, ST та СК та швидкодія нетипового пристрою - процесора.

В результаті округлення кількості типових пристроїв виникає залишкова вартість, яку необхідно врахувати при обчисленні швидкодій нетипових пристроїв:

Оскільки нетиповий пристрій лише один (процесор), усю залишкову вартість можна використати на нього:

Середній час перебування задачі в такій системі дорівнює:

Результати моделювання наведені на рисунку 6.1.

Синтез СОО заданной стоимости

Предельная стоимость системы оперативной обработки Smin=9115.627 единиц стоимости

Szz=6577.001 единиц стоимости

Неопределенный коэффициент 1/sqrt_q=73.241

Быстродействие процессора при первом приближении V1=782.039 тысяч операций в секунду

Количество типовых устройств:

HD=40

ST=0

CK=15

Избыточная стоимость S0=1197.813 единиц стоимости

Быстродействие процессора после распределения избыточной стоимости V1=814.584 тысяч операций в секунду

Стоимость системы при полученных параметрах S=9115.627 единиц стоимости

Рисунок 6.1 - Розрахунки СОО заданої вартості

На рисунку 6.2 наведена структурна схема СОО заданої вартості.

Рисунок 6.2 - Структурна схема СОО заданої вартості

7. МОДЕЛЮВАННЯ КОМПЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ

програма код швидкодія процесор

Програма моделювання компютерної системи написана на мові С++. Весь програмний код міститься в одному файлі kursovoi.cpp. В середовищі Borland C++ version 3.1 було створено виконуваний файл kursovoi.exe. Після виконання kursovoi.exe буде сформовано 2 файли: part1.txt та part2.txt. В перший файлі записується мінімальна швидкодія процесора, для кожної дисципліни обслуговування записуються отримані результати для 5 різних швидкодій процесора від Bmin до 2*Bmin з кроком 0,25*Bmin. В другий файл записуються характеристики розрахованих компютерних систем мінімальної конфігурації, з заданим часом перебування та з заданою вартістю. Всі початкові дані для розрахунку містяться в програмі й користувачу не потрібно вводити ці дані при роботі з програмою.

Програма працює наступним чином. З основної процедури main() послідовно викликаються процедури, які виконують певну частину розрахунків. Спочатку викликається процедура processor(), яка обчислює мінімальну швидкодію процесора згідно формул в 2 розділі та збільшує її на 10% відсотків для більш надійної роботи КС. Далі 4 рази викликається процедура disciplina(int choice,float Bproc), де змінюється параметр choice: 0- це безпріоритетна дисципліна обслуговування, 1- з відносним пріоритетом, 2- з абсолютним пріоритетом, 3- зі змішаним пріоритетом. Відповідно до параметру choice формується матриця пріоритетів розміром 5х5 та виконуються обчислення згідно формул в розділі 3. Матриця для БП ДО заповнюється нулями. В матриці для ДО з відносним пріоритетом більш високий пріоритет надається потокам з меншим гранично допустимим часом очікування, тобто 1. Для потоків з однаковим гранично допустимим часом очікування більш високий пріоритет надається потокам з меншою трудомісткістю. Аналогічно виконується побудова матриці пріоритетів для ДО з АП, тільки елементами матриці будуть числа 2 та 0. Побудова матриці пріоритетів для ДО зі ЗП виконується інакше. Спочатку пріоритети призначаються аналогічно ДО з АП. Потім почергово змінюється пріоритет на відносний та перераховується функція штрафу за допомогою функції shtraf(float Bproc). Якщо функція штрафу стала меншою, то зміна пріоритету фіксується, мінімальним штрафом стає розрахований. Інакше - повертається абсолютний пріоритет. При роботі зі змішаним пріоритетом визначається оптимальна швидкодія Boptim, яка забезпечує функцію штрафу менше 0.01. Після закінчення роботи процедур disciplina(int choice,float Bproc) викликається процедура sintezKS(). Вона почергово проводить розрахунок характеристик КС мінімальної конфігурації, з заданим часом перебування та з заданою вартістю. Формули для розрахунку наведені у відповідних розділах. При цьому використовується визначена раніше оптимальна швидкодія процесора Boptim.