Расчет задач вычислительных систем
Работа добавлена на сайт samzan.net:
"Расчет задач вычислительных систем"
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” Кафедра “Обчислювальна техніка та програмування” РГЗз курсу “Комп’ютерні системи”
Варіант № xxxx
Виконав:
Студент групи xxxx
xxxxxx.
Перевірив:
xxxxxxxxx.
Харків 2007 Задача №1Составить алгоритм и программу вычисления функции на параллельной структуре, используя разложение функции в ряд Маклорена.
,
де – условие окончания расчетов.
Решение
Однопроцессорный алгоритм решения заданной задачи:
Многопроцессорный алгоритм решения задачи:
Программа на параллельном Паскале:
Program par_pascal;
Var
R, S, x, f, L, e : real;
K : longinteger;
BEGIN
FORK;
begin
read(e);
R := 0;
K = 1;
end;
begin
read(x) ;
S := x;
F := x*x;
end;
JOIN;
repeat
FORK;
begin
R := R + S;
L = S*(-1);
end;
begin
K = K + 2;
Z=1/(K*(K-1))
end;
JOIN;
S := L*z;
until (ABS(S) > e);
writeln(R);
END.
Задача №2Спроектировать два универсальных программируемых конвейера с числом звеньев m1 и m2 для вычисления массивы С длинной n элементов. Определить и сравнить эффективности конвейеров и выполнить анализ полученных результатов. Определить размер буферной памяти между звеньями.
Длительность операций: Чтение, запись 4 +, - 3 *, / 5,
6 инкремент, декремент 1m1 = 5, m2 = 6.
Решение
1. Составим таблицу операций:
№ п/п Операция Количество тактов 1чтение
4 2чтение
4 3вычисление
5 4вычисление
5 5вычисление
3 6вычисление
3 7вычисление
5 8вычисление
5 8вычисление
3 9вычисление
3 10вычисление
6 11вычисление
5 12вычисление
5 13запись
4 14 n = n -1 1 15 if n >…, goto п. 1 12. Тпосл = 6т + 6×5т +3×4т + 4×3т + 2×1т = 62т
3. при m = 4 Тзв.треб.1 62т / 5 = 12,4 = 13;
при m = 6 Тзв.треб.2 62т / 6 = 10,33 = 11;
4. Распределение операций между звеньями конвейера при m = 5:
Входные данные поступают на первое ( и ) звено, обратной линией отмечено управление конвейером (когда на первом звене выполняется условие n>0, то на пятом звене оно соответствует условию n-4>0; это условие проверяется на пятом, и сигнал о чтении следующего значения или прекращение чтения поступает на первое звено).
Распределение операций между звеньями конвейера при m = 6:
5. Графики загрузки процессоров
6. Для m = 5 Тдейств = 13.
Для m = 6 Тдейств = 11.
7.
Для m = 5
при .
Для m = 6
при ,
– эффективность конвейера на 6-ть шагов выше.
8. Размер буферной памяти между звеньями:
при m = 5 – 5 элементов;
при m = 6 – 5 элементов.
9. Критическая длина массива
m=5 m=6
=1 =1
Вывод: Наиболее эффективна конвейерная обработка при наибольшем числе звеньев конвейера. Критическая минимальная эффективная длина массива для обработки конвейером – 2.
Задача №3Реализовать заданные функции на вычислительных системах с программируемой структурой.
а)
б)
Решение
a)
Схема элементарного процессора:
б) =
Схема элементарного процессора:
Задача №4Вероятностные модели. По матрице вероятностных переходов составить граф марковской цепи и систему линейных алгебраических уравнений. Определить среднюю продолжительность пребывания вычислительной системы в каждом состоянии.
Составили граф-схему модели:
Система уравнений:
Решили систему уравнений:
Определили середнюю продолжительность каждого состояния:t0=; t1=; t2=; t3= .
Задача №5
По заданной структуре вычислительной системы сформулировать и при необходимости дополнить исходные данные. Составить таблицу состояний, граф переходов и систему уравнений (систему не решать). Преобразовать полученный граф переходов и систему уравнений в задачу Шерра II рода.
Каждый модуль может находиться в одном из состояний: рабочее – “1”, нерабочее – “0”.
Состояния системы:
S0 — все ЭВМ рабочие;
S1 — одна из ЭВМ 2, ЭВМ 3 не работает, а ЭВМ 1 работает;
S2 — ЭВМ 2, ЭВМ 3 не работают, ЭВМ 1 работает;
S3 — ЭВМ 2, ЭВМ 3 работают, ЭВМ 1 не работает;
S4 — одна из ЭВМ 2, ЭВМ 3 не работает, а ЭВМ 1 не работает;
S5 — все ЭВМ не работают.
Таблица состояний:
Si
ЭВМ2, ЭВМ3 ЭВМ1 Состояние системыS0
11 1 1S1
01v10 1 1S2
00 1 1S3
11 0 1S4
10v01 0 0S5
00 0 0Система уравнений:
Граф переходов имеет вид:
Исключим выходящие стрелки из отказных состояний и получим граф переходов для задачи Шерра II рода:
Система уравнений:
Задали и . Решили данные системы уравнений в математическом пакете MathCad:
Полученные вектор-матрицы – решения сформулированных систем уравнений, задающих вероятности состояний вычислительной системы.
2. родительских конфликтов Конфликты компромиссы и консенсусы в социальной работе Модели управления р
3. Олександрійське училище культури Розробка Драматургі
4. Порядок слов в предложениях китайского языка - y~x~ грам
5. хозяйственную продукцию всей стране
6. Реферат- Система вищої освіти в країнах Європи та Америки
7. Понятие и проблема типов правопонимания
8. Александр Блок Жизнь и творчество Влияние творчества Блока на поэзию Анны Ахматово
9. Да что там зелёный жёлтый или красный нет природа создала причудливейшие удивительно красивые сочетания
10. Рассмотрено Согласовано
11. Об общих началах местного самоуправления и местного хозяйства в СССР
12. Таинственные скрипы странные шорохи в пустых комнатах Зеркала отражают совсем не то что должны В ночном
13. Сущность методы виды финансового планирования и прогнозирования на предприятии
14. Классификация острого гастрита
15. Тема 21 Инвестиционная деятельность и инвестиционная политика в России
16. психологического изучения группы и коллектива уделяется взаимоотношениям в них
17. Анализ использования кадрового потенциала организации1
18. Понятие общества в философии
19. Соционический подход к повышению эффективности учебно-воспитательной деятельности педагога, школьного психолога
20. Педагогическая практика в детском саду