Каталог :: Программирование и комп-ры

Курсовая: Основы теории информации (расчеты)

                                                   

МГУПС

(МИИТ)

Кафедра “Автоматизированные системы управления”

Курсовая работа по дисциплине «Основы теории информации» Руководитель работы, О.А. Брижинева (подпись, дата) Исполнитель работы, студентка группы МИС-311 Е.А. Болотова Москва 2000 Задание на курсовое проектирование по дисциплине «Теория информационных систем» Вариант 4. В ИС поступают заявки от 4-х «источников» с постоянной интенсивностью от каждого «источника» соответственно l1 = 1,25 мин-1, l2 = 1,25 мин-1, l3 = 1,25 мин-1, l4 = 1,25 мин-1. Поток заявок от каждого «источника» - простейший Каждый «источник» заявок связан с ИС одним каналом передачи данных, работающим в направлении «источник» - ИС. Время передачи сообщения по каждому из каналов случайное, экспоненциально распределенное со средним значением 30 сек. При передаче сообщений используется принцип коммутации сообщений. Объем буферного ЗУ не ограничен. Длительность обработки заявки в ИС – случайная, экспоненциально распределенная величина со средним значением 20 сек. В ИС используется двухпроцессорный ВК (т.е. одновременно обрабатывается две заявки). Результаты обработки заявок передаются в систему печатающих устройств, состоящую из буфера неограниченного объема и четырех принтеров. Длительность распечатки результатов обработки заявки – случайная, экспоненциально распределенная величина со средним значением 30 сек. Требуется: 1) Оценить среднее время реакции ИС 2) Оценить загрузку ВК, систем связи и системы ПУ 3) Определить наименьшее требуемое количество процессоров, при котором среднее время реакции системы не превосходит 2,5 мин. Система: I II III
l1(1) l2(1) l3(1) l (2) l (3) l4(1)
Системы связи ИС ПУ l1(1)=l2(1)=l3(1)=l4(1)= 1,25 мин-1 mx1 =30 сек = 0,5 мин mx2 = 20 сек = 0,33 мин mx3 = 30 cек = 0,5 мин мин-1 1) Оценить время реакции ИС l(2) Граф состояний для ИС: l(2) l(2) l(2) l(2) l(2) Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(2) 2m(2) 2m(2) 2m(2) 2m(2) [мин-1] Время реакции ИС выражается формулой: Среднее время обслуживания: Средняя длина очереди: 2) Оценить загрузку ИС, систем связи, системы ПУ В системе содержится 4-ре системы связи, имеющие одинаковые параметры. li(1) Граф состояний для системы связи: l(1)i l(1) i l(1)i l(1)i l( 1)i l(1) i Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(1)i m(1)i m(1)i m(1)i m(1)i Т.к. системы связи имеют одинаковые параметры, их коэффициенты загрузки тоже будут одинаковыми. Коэффициент загрузки ИС:
l(2)
Граф состояний для ИС: l(2) l(2) l(2) l(2) l(2) Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(2) 2m(2) 2m(2) 2m(2) 2m(2) Коэффициент загрузки для ПУ: l(3)
Граф состояний для ПУ: l(3) l(3) l(3) l(3) l(3) Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(3) 2m(3) 3m(3) 4m(3) 4m(3) 3) Найти наименьшее требуемое количество процессоров, при котором среднее время реакции всей системы не превосходило 2,5 мин. Среднее время реакции всей системы складывается из 3-х составляющих: среднее время реакции систем связи, среднее время реакции ИС и среднее время реакции ПУ. Среднее время реакции ИС было рассчитано ранее, . Среднее время реакции систем связи будет равно максимальному времени реакции одной из них, т.к. они работают параллельно. Т.к. эти системы имеют одинаковые параметры, то и время реакции у них будет одинаковое. li(1) Граф состояний для системы связи: l(1) l(1) l (1) l(1) l(1) l(1 ) Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(1) m(1) m(1) m(1) m(1) Среднее время реакции ПУ:
l(3)
Граф состояний для ПУ: l(3) l(3) l(3) l(3) l(3) Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(3) 2m(3) 3m(3) 4m(3) 4m(3) Время реакции всей системы при 2-х процессорах: Время реакции систем связи и ПУ постоянно, параметром является число процессоров в ИС. Время реакции ИС для 4-х процессоров: Проверка стационарности:
l(2)
Граф состояний для ИС: l(2) l(2) l(2) l(2) l(2) Овал: SОвал: SОвал: SОвал: S0 . . . . m(2) 2m(2) 3m(2) 4m(2) 4m(2) Время реакции всей системы для 4-х процессоров: Проведя аппроксимацию, найдем минимальное количество процессоров:

mv m Из графика видно, что при mv 2,5 минимальное возможное количество процессоров m=3.