Многопроцессорные системы. Архитектура, топология, анализ производительности. Бикташев Р.А - 73 стр.

      Кроме количественных оценок макро- и микроанализ позволяет
получать и качественные, поскольку в процессе аналитического
моделирования вскрывается сущность процессов, происходящих в
вычислительной системе. В этом заключается познавательная ценность
метода аналитического моделирования.
      Необходимость        применения        методов    аналитического
моделирования вычислительных систем объясняется существованием
задержек вычислительного процесса из-за ограниченности ресурсов.
Более всего этому явлению подвержены многопроцессорные системы, в
которых ресурсы разделяются не только между устройствами, как в
однопроцессорных ВС, но ещё и между несколькими процессорами
(процессами), претендующими на доступ к ним.
      Объяснить природу задержек или замедлений можно на следующем
примере. Допустим, что на доступ к памяти претендуют процессор и канал
прямого доступа в память. Каждый цикл, занятый каналом, оказывается
циклом, который процессор занять уже не может. Если при отсутствии
активности канала выполнение процесса требовалось N микросекунд, то
каково будет полное время выполнения, если он занимает К циклов
доступа к памяти? Очевидно, что число циклов памяти, требуемых для
выполнения этого процесса, не зависит от активности канала, однако
время, в течение которого осуществляются все эти обращения к памяти,
возрастёт в результате обслуживания канала. Если канал пассивен, то
затраченное время и время выполнения будут одинаковы. Если же канал
будет использовать память с максимально возможной для нее
интенсивностью, то очевидно, что затраченное время возрастет до
бесконечности. Таким образом, активность канала увеличивает время,
затраченное процессом, т. е. замедляет его выполнение.
      Если более приоритетные функции требуют своего обслуживания с
интенсивностью R, а интенсивность доступа к памяти равна М, то
потребность в памяти со стороны этих функций определяется как p=R/M.
Если время обработки программы в отсутствие более приоритетных
функций обозначить через Т, то затраченное время Е=Т/(1—р). Множитель
1/(1—р) называется коэффициентом замедления.
      Замедление произойдет при следующих условиях:
         • ресурс характеризуется максимальной интенсивностью
            обращений (например, число заданий на выполнение
            программ в секунду),             которая является жестко
            фиксированной характеристикой аппаратуры. Чем выше
            интенсивность обращений к устройству, тем более возрастает
            очередь к нему и, следовательно, увеличивается время
            ожидания обслуживания;




                                  73