Имитационное моделирование и оптимизация вычислительного процесса

• Автор: Плешков, Константин Федорович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 188 c. : ил

1.1. Вычислительный центр как организационная система

1.2. Проблемные ситуации в организации вычислительного процесса на современных ВЦ

1.3. Постановка задачи исследования.

1.4. Методы анализа и оптимизации вычислительного процесса

1.4.1. Статистические методы анализа и оптимизации вычислительного процесса

1.4.2. Аналитические методы анализа вычислительных систем

1.4.3. Методы планирования вычислительного процесса

1.4.4. Имитационное моделирование

1.5. Выводы .

П. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО

ПРОЦЕССА НА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОМ ЦЕНТРЕ

2.1. Принципы построения моделей .
2.2. Уровни моделирования вычислительного процесса
2.3. Модель уровня I.
2.3.1. Моделирование работы центрального процессора вычислительной системы
2.3.2. Моделирование работы оперативной памяти.
Стр.
2.3.3. Моделирование работы каналов вводавывода.
2.3.4. Моделирование работы .линий связи и аппаратуры телеобработки информации.
2.3.5. Моделирование работы периферийных устройств для запоминания, ввода, вывода информации.
2.3.6. Моделирование функций операционной системы
2.3.7. Моделирование выполнения программы
2.4. Модель уровня П.
2.5. Выбор средств программной реализации модели вычислительного процесса
2.6. Методика проведения имитационного исследования
2.7. Выводы .
Ш. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОМ ЦЕНТРЕ
3.1. Постановка и формализация задачи оптимизации планирования работы групп пользователей на ВЦ
3.2. Алгоритм решения задачи оптимизации планирования работы групп пользователей ЕЛ ВЦ
3.3. Формализованное описание и постановка задачи формирования плана выполнения пакетов заданий мультипрограммных режимах ОС
3.4. Алгоритм решения задачи формирования плана выполнения пакета заданий в режиме ОС с фиксированным числом задач
3.5. Алгоритм решения задачи формирования плана выполнения пакета заданий в режиме ОС с переменным числом задач
Стр.
3.6. Характеристики разработанных алгоритмов оптимизации организации вычислительного процесса.
3.7. Выводы.
1У. РЕШЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ АНАЛИЗА И ОПТИМИЗАЦИИ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОМ ЦЕНТРЕ ИЗ
4.1. Комплекс программных средств анализа и оптимизации вычислительного процесса ВЦ
4.2. Исходные данные для имитационного моделирования ВП
4.3. Анализ вычислительного процесса средствами имитационного моделирования.
4.3.1. Оценка адекватности модели.
4.3.2. Оптимизация общей производительности ВП ВЦ
4.4. Использование средств планирования вычислительного процесса на ВЦ.
4.5. Анализ функционирования программных средств организации ВП ОС ЕС ЭВМ.
4.6. Анализ использования оперативной памяти в режимах
ОС с переменными и фиксированным числом заданий
4.7. Анализ производительности вычислительной системы
на базе комплекса ЭВМ
4.8. Выводы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Данная глава посвящена рассмотрению работы ВЦ в делом,как организационной системы, определению места в ней задачам анализа и оптимизации вычислительного процесса, постановке общей задачи, обзору и выбору методов и средств ее решения. Подобно любой организационной системе, целью которой является согласование действий и отношений . В качестве конечного продукта результата деятельности системы выступают вычислительные услуги ВУ, содержание которых определяется конкретным этапом работы и уровнем развития ВЦ, а также средой его функционирования. В свою очередь процесс оптимизации характерен для функций 3, 4. Процесс получения ВУ на ВЦ принято называть вычислительным процессом ВЦ. Рабочая нагрузка множество заявок на выполнение НУ, определяемое совокупностью потребностей пользователей и возможностями ВЦ. Рабочий цикл РЦ последовательность технологических операций Щ, необходимых для выполнения ВУ. Цикл управления НУ совокупность операций по планированию и контролю РЦ для достижения целей функционирования ВЦ. Данные определения . ВЦ. Так в качестве можно рассматривать множество годовых, квартальных, месячных и т. ВТ, включая подготовку данных, выполнение расчетов на ЭВМ и т. РЦ процесс выполнения конкретных ВУ. Это может быть перенос данных на машинные носители, ввод, обработка пакета заданий, вывод результатов счета и т. ЦУ включает в себя операции по организационному и ресурсному обеспечению РЦ. К нему относятся такие функции, как распределение и организация использования годовых, квартальных и других фондов машинного времени ВЦ, планирование и организация работ операторов, диспетчеров, планирование режимов работы операционных систем, распределение ресурсов ВЦ между пользователями и т. По мере изложения данные понятия при необходимости будут конкретизироваться. На рисунке 1. ВП. Блоки I и П составляют Ш,1У,У соответствуют ЦУ У1,УП РЦ. Цикличность функционирования компонент ВП определяется частотой повторения однотипных операций, однако в зависимости от целей и уровня рассмотрения, особенностей ВП, она может быть явно не выражена , 2з . Рис. Схема вычислительного процесса
1. Важной характеристикой функционирующего ВЦ,как организационной системы, является сбалансированность ВП. Она обеспечивает устойчивость системы в целом возможность . Различают три типа ВП ВЦ примитивный несбалансированный сбалансированный. Примитивный тип ВП характерен для ранних стадий процесса использования ВТ, узкоспециализированных, технически слабообеспеченных или деградировавших ВЦ 7 . Основными его чертами является частичное, иногда полное отсутствие ЦУ, невозрастающий поток , слабомощный РЦ. Это типично для ВЦ, эксплуатирующих старый парк ЭВМ, а также для ВЦ на базе мини и микроЭВМ, используемых в установившихся технологических режимах, режимах i или как инструментальные ЭЕМ в монопольном пользовании. Наличие элементов управления, если таковые имеются, заключается в организованном предоставлении вычислительной техники пользователям. Система расчетов на ВЦ подобного типа, как правило, машиночас. На рис. ВП ВЦ. ВЦ с примитивным ВП иглеют ограничения в выполнении разнообразных ВУ, что формирует стандартный поток для ВЦ и служит причиной неудовлетворенных ВУ как на этапе формирования Блок I, так и в процессе циклического выполнения ВУ Блок 1У. Причиной проблемных ситуаций на таких ВЦ является в основном РЦ
Рис. Примитивный тип организации вычислительного процесса
. Для ВЦ с несбалансированным ВП характерен возрастающий поток ЕН, технологически разнообразный и разнородный РЦ, вследствие чего возникает острая необходимость совершенствования ЦУ. ВЦ, тлеющие данный тип ВП, относятся к коммерческим ВЦ б, 7 или ВЦ на хозрасчетной основе 4 . В Советском Союзе это вычислительные центры коллективного пользования ВЦ КП, кустовые вычислительные центры КВЦ и им подобные з, 4, б . На рисунке 1. ВП несбалансированного типа. ВЦ и проблемами обеспечения их бесперебойной работы. Поток невыполненных ВУ на таких ВЦ возникает вследствие ограниченности ВП, а также брака в РЦ блок 1У, плохой организации ВП блоки У, У1.