Структура вычислительной системы: трехмерная с размерностью 4х4х3

Министерство высшего и профессиональной образования РФ

НГТУ

Кафедра ВТ

Курсовая работа по дисциплине

«Вычислительные комплексы системы и сети»

Факультет: АВТ

Группа: АМ-79

Студент: Тропин К.Е.

Преподаватель: Жиратков В.И.

Новосибирск  2001 год.

Содержание

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Стр.

Задание на курсовую работу                                                                 3

Введение                                                                                                 4

Описание алгоритма перераспределения заданий                              5

Описание интерфейса программы                                                       6

Результаты работы программы                                                            7

Выводы                                                                                                   10

Список литературы                                                                               11

Приложение 1 (текст программы)                                                        12

Задание.

Задана структура вычислительной системы: трехмерная с размерностью 4х4х3. Задачи вводятся пользователем (задается трудоемкость и время выполнения задачи). В случае выхода из строя узла (узел выводится из строя пользователем), разработать алгоритм  перераспределения задач в системе. Если для задачи не хватает ресурса, предусмотреть постановку задачи в очередь. При истечении времени выполнения задачи предусмотреть выход задачи из системы.

Введение.

Система считается отказоустойчивой или нечувствительной к неисправностям, если ее организация предусматривает устранение последствий неисправностей или отказов элементов и программного обеспечения системы за счет использования аппаратной, информационной и алгоритмической избыточности.

Существует достаточно большое число способов введения избыточности в систему. Круг задач, решаемых системой, обычно определен, поэтому часто используется более узкое определение отказоустойчивости - как способность правильно выполнять заданные алгоритмы и программы даже при наличии отказов в аппаратуре и программных средствах.

Исходя из формулировки поставленной задачи, очевидно, что в нашем случае используется алгоритмическая избыточность. В качестве оценки отказоустойчивости часто принимают наибольшее число неисправных элементов, при котором система способна устранить полследствия неисправностей. В нашем случае это число зависит от выполнения следующего неравенства:

где:

        Pi - мощность i-ой машины;

        Vj - требуемая мощность для решения j-го задания;

        n - количество рабочих машин;

        k - количество заданий в системе.

Множество заданий, которые должны быть выполнены вычислительной системой, рассматривается как набор вычислительных объектов. Считаем, что задания (процессы) могут выполнятся параллельно. Выполнение этих процессов в распределенных вычислительных системах потенциально имеет более высокую производительность по сравнению с однопроцессорными системами. Однако в распределенных системах, возникают проблемы, требующие своего решения.

Целью данной  работы является решение проблемы, суть которой состоит в организации вычислительной системы таким образом, чтобы ее производительность плавно снижалась при появлении неисправностей в машинах. Здесь возникает проблема перераспределения нагрузки неисправных машин.

Описание алгоритма перераспределения заданий.

Для перераспределения задач с неисправной машины разработан рекурсивный алгоритм перераспределения. Разработаны две структуры: структура описание процессора и структура описания задания. Функция перераспределения задания называется: CVkssDlg::RasprZad ().

Алгоритм можно представить следующим образом:

1.  Просматриваем рабочие процессоры, есть ли свободные ресурсы на процессоре для размещения задания. Если есть, задание распределяется на рабочий процессор и алгоритм заканчивается;

2.  Если задание не помещается целиком на один процессор, то свободные ресурсы всех процессоров суммируются, и сравнивается с требуемыми ресурсами задания;