Имитационные модели приоритетной обработки информации в системах реального времени

• Автор: Кичор, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 184 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛЯИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ.
1.1. Системы реального времени сферы применения, критерии эффективности функционирования, задачи исследования .

1.2. Формализация процессов обработки информации в системах реального времени

1.3. Методы исследования параметров обработки информации

1.4. Автоматное описание процессов обработки информации

в системах реального времени .

Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОСВЯЗИ ВНЕШНИХ АБОНЕНТОВ

. С ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

2.1. Моделирование системы прерываний как связующего

звена между отдельными фазами обработки сообщений.
2.2. Модели поступления сообщений от внешних абонентов
во входные буферные накопители
2.3. Имитация процессов выдачи результатов обработки
сообщений.
Глава 3. ИМИТАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ОЕРАВЭТКИ ИНФОРМАЦИИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПОДСИСТЕМЕ СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
3.1. Моделирование последовательной обработки сообщений
на устройствах вычислительного комплекса .
3.2. Моделирование параллельной обработки сообщений . .
3.3. Некоторые вопросы реализации вероятностноавтоматных моделей системы реального времени .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Каждый из таких критериев позволяет оценивать сте- '¦ пень достижения некоторой частной цели при функционировании всей системы. Частные цели и критерии при этом согласовываются между собой. Основные способы построения критериев эффективности обработки информации в реальном масштабе времени рассмотрены в работах [,,,]. Важнейшими показателями, определяющими качество функционирования СРВ, считаются временные параметры обработки заявок, поступающих на обслуживание, и характеристики потерь информации. Ожидание результатов обработки и потери заявок, приводящие к снижению эффективности системы, описываются с помощью функционалов штрафов. Эффективность многих цифровых управляющих систем и систем "запрос-ответ" определяется в первую очередь средним, временем пребывания заявки в системе, равным промежутку времени от момента поступления заявки в систему до момента окончания её обслуживания, в который она покидает систему. Уі - средняя длительность ожидания результатов обслуживания I -ой заявки. Произведение оСі А і Ус определяет штраф 8а задержку обслуживания заявок і -го типа, поступающих в систему за единицу времени, а значение - штраф за задержку всех заявок. Длительность обслуживания заявки в ВС представляется как сумма затрат времени на её обработку (с учётом затрат на диспетчеризацию вычислительного процесса) и ожидания в очередях. Для некоторых классов СРВ (например, автоматизированных сис- I тем обработки данных натурных испытаний) важно, чтобы поступившие , заявки обслуживались в заданном интервале времени [БіЦ* При этом можно не учитывать опережения в реализации заявок, а рассматривать лишь запаздывания в получении результатов сверх установленных допустимых сроков. К2 = ? Ль {та»[о,(Т1-Т*)]}, (1. В качестве показателя эффективности СРВ рассматриваются и потери информации, возникающие в системе в силу нарушения заданных директивных сроков получения результатов и стирания заявок в ограниченных входных и выходных буферных накопителях, В случаях, когда Л>ТГ » реализация заявки может терять всякий смысл. ЕосГХс РсСТГ). РКП*) - вероятность того, что заявка I -го типа будет обслуживаться в течение времени, превышающего директивный срок []. Из-за переполнения буферных накопителей происходит потеря за- | явок, хранящихся там в ожидании обслуживания, или новых, поступающих в ВС. К ц — °С 1 АI РI (1. В реальных системах качество обслуживания внешних процессов определяется совместной оценкой потери заявок и ожидания результатов []. Более общим критерием оценки эффективности функционирования СРВ может служить информационный показатель обслуживания внешних процессов [5б) . Каждая заявка при этом рассматривается как несущая определённую информацию о состоянии обслуживаемого объекта. Обработка заявки приводит к уменьшению энтропии объекта, а потеря или задержка результата обработки эквивалентна потере информации. К 5 = ^ Рь , (1. I -го типа. Качество эксплуатации СРВ наиболее существенно зависит от параметров аппаратурной и программной части системы, способов организации вычислительного процесса, характеристик поступающих на обработку заявок. Проектирование систем обработки информации в реальном масштабе времени сводится к задаче синтеза [7'Е! Общая задача синтеза в строгой математической постановке - это задача математической оптимизации, в результате решения которой определяются значения параметров, минимизирующие указанные функционалы штрафов. Выбору варианта системы, являющегося оптимальным в определён- ! Решение большинства задач анализа систем обработки информации в реальном масштабе времени базируется на использовании математических моделей, устанавливающих зависимости между характеристиками вычислительных процессов и параметрами обслуживаемых объектов. Результаты реализации этих моделей служат исходным материалом для задач синтеза СРВ. Построению математической модели предшествует этап формализации, состоящий в принятии определённых упрощающих предположений относительно структуры и функционирования исследуемой системы. Структурная схема технических средств, предназначенных для обработки информации в реальном масштабе времени, представлена на рис.