Планирование и контроль вычислительного процесса в морских навигационных комплексах

• Автор: Толмачева, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Анализ современных подходов при планировании и контроле

вычислительного процесса в системах реального времени

Введение

1.1 .Анализ современных методов планирования

вычислительного процесса в системах реального времени.

1.2.Анализ современных методов контроля вычислительного

процесса в системах реального времени

1.3.Особенности организации, контроля и отладки вычислительного процесса в морских навигационных комплексах
1.4.Выводы
2. Оптимальные алгоритмы планирования для базовых случаев вычислительного процесса в морском навигационном комплексе
Введение
2.1.Базовые классы иерархических систем.
2.2.Построение минимальных по времени расписаний выполнения задач в детерминированной системе
2.3.Построение минимальных по времени расписаний выполнения задач в недетерминированной системе
2.4.Построение оптимальных расписаний выполнения задач с минимальным риском коллизий в детерминированной системе
2.4.1. Построение оптимальных расписаний выполнения задач при заданных директивных сроках
2.4.2. Планирование вычислительного процесса с минимальной средней неточностью временной привязки задач
2.5.Вывод ы.
3. Разработка и исследование субоптимального алгоритма планирования для общего случая вычислительного процесса в морском навигационном комплексе
Введение
ЗЛ.Субоптимальный рекурсивный алгоритм построения
расписаний выполнения задач
3.2.Исследование эффективности субоптимального алгоритма с
использованием случайной генерации примеров.
3.3.Область эффективного использования субоптимального рекурсивного алгоритма построения расписаний выполнения задач
3.4.Программные средства для подцержки планирования вычислительного процесса и для исследования алгоритмов планирования.
3.5.Вывод ы.
4. Контроль вычислительного процесса в морском
навигационном комплексе.
Введение.
4.1 .Принципы построения информационной системы контроля и отладки вычислительного процесса.
4.2.Инфологическая модель информационной системы контроля и отладки вычислительного процесса
4.3.Разработка продукционной базы знаний для контроля прибора связи ЦБК Сумматор0.
4.4.Пример анализа трассы вычислительного процесса прибора связи ЦВК Сумматор0
4.5.Вывод ы ИЗ
Заключение
Литература


Последнее обусловлено несколькими причинами. Во-первых, не все ОС РВ обеспечивают вложенность прерываний. Во-вторых, приоритеты аппаратных прерываний не всегда соответствуют приоритетам задач, с которыми они связаны. В-третьих, задержки с обработкой прерываний могут привести к потере данных. Как правило, закончив элементарно необходимые действия, подпрограмма обработки прерываний генерирует в той или иной форме сообщение для задачи, с которой это прерывание связано, и немедленно возвращает управление. Если это сообщение перевело задачу в разряд готовых к исполнению, планировщик в зависимости от используемого алгоритма и приоритета задачи принимает решение о том, необходимо или нет немедленно передать управление получившей сообщение задаче. Разумеется, это всего лишь один из возможных сценариев, так как каждая ОС РВ имеет свои особенности при обработке прерываний. Кроме того, свою специфику может накладывать используемая аппаратная платформа. Планирование вычислительного процесса В настоящей работе под планированием вычислений понимается распределение вычислительных ресурсов (времени) между исполняемыми программами []. При этом в соответствии с темой диссертации основное внимание будет сосредоточено на планировании распределенных вычислений. Приведем классификацию (рис. Рис. Приведенная классификация является очень общей. В результате не каждый алгоритм планирования может быть точно позиционирован в ее рамках. Тем не менее, коротко прокомментируем эту классификацию. Итак, прежде всего, алгоритмы планирования подразделяются на статические и динамические. Статическое планирование осуществляется до начала вычислительного процесса и сформированный план остается постоянным при эксплуатации системы. Напротив, при динамическом планировании план формируется в процессе функционирования системы. В обоих случаях может быть поставлена задача об отыскании оптимального плана. При этом в качестве критерия может фигурировать, например, общее время выполнения плана. Как правило, в большинстве практических случаев поиск оптимального плана сопряжен с большими вычислительными затратами [3, 6], поэтому ищут близкое к нему субоптимальное решение с использованием или без использования эвристических приемов [, , ]. При этом в соответствии с классификацией могут быть использованы различные математические методы, среди которых перечислительные и переборные [], теоретико-графовые [, ], методы математического программирования, например, метод ветвей и границ [] или метод динамического программирования [], а также методы теории очередей [, ]. Для того чтобы более ясно отразить описанные в литературе подходы, и место предложенного алгоритма среди них, полезно рассмотреть еще одну простую классификацию (рис. В классификации, прежде всего, различаются ситуации, когда план составляется для системы реального времени, а когда нет. Этот момент принципиален для данной диссертации, поскольку НК относится к системам жесткого реального времени. Библиография по планированию в системах, не работающих в реальном времени, чрезвычайно обширна. Рис. Классификация для алгоритмов статического планирования. Остановимся на работах, посвященных планированию в системах реального времени. Прежде следует сделать одну оговорку. Как правило, в литературе при рассмотрении вопросов планирования в системах реального времени анализируется множество периодических задач [, , , -, -, , ]. Это вполне соответствует практике, однако это не означает, что в математической постановке задачи обязательно должно быть отмечено свойство периодичности, т. Именно этот путь избран в настоящей диссертации. Среди разнообразия рассматриваемых проблем можно выделить ряд направлений. Также исследуются вопросы влияния на периодический план апериодических задач [], и вопросы разработки правил предварительного анализа (тестов) [, ], позволяющих установить возможность или невозможность корректного планирования задач из заданного списка. Отдельное направление посвящено построению расписаний для магистральных каналов обмена [].