Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 569970)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.
Информационно-управляющие системы  / №5 2015

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВУМЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ FIFO-ОЧЕРЕДЯМИ НА БЕСКОНЕЧНОМ ВРЕМЕНИ (140,00 руб.)

0   0
АвторыЕ. А. Барковский , А. В. Соколов
Страниц7
ID332778
АннотацияВведение: FIFO-очередь является очень распространенной структурой данных: ее применяют во многих аппарат- ных и программных приложениях. При разработке различных сетевых устройств и встроенных операционных систем требуется работа с несколькими FIFO-очередями, расположенными в общем пространстве памяти. Также существуют архитектуры многоядерных процессоров, где каждому ядру выделено две FIFO-очереди. Целью исследования являет- ся построение и анализ математической модели процесса работы с двумя последовательными циклическими FIFO- очередями в общей памяти, когда на нечетном шаге происходят операции включения элементов в одну из очере- дей, а на четном шаге — исключения (возможно как последовательное, так и параллельное выполнение операций). Результаты: сформулирована задача оптимального разбиения общей памяти FIFO-очередей как задача целочисленного программирования, где функция критерия оптимальности задается алгоритмически. Построены математическая и ими- тационная модели этого процесса для двух очередей и проведены численные эксперименты, основывающиеся на тео- ретических данных. Математическая модель представлена в виде случайного блуждания по двухмерной целочисленной решетке, имеющей отражающие экраны, т. е. мы имеем дело с регулярной однородной марковской цепью. Критерием оптимальности является минимальная средняя доля потерянных при переполнении элементов очередей. Особенностью данного исследования является специфическое выполнение операций над очередями: включение и исключение элемен- тов происходит в зависимости от шага (сделаны поправки для сохранения качеств однородности и регулярности цепи) и выполнение операции возможно параллельно. Практическая значимость: с помощью разработанной модели можно найти оптимальное разделение ограниченной общей памяти для повышения стабильности работы системы. Предло- женные модели, алгоритмы и разработанный программный комплекс могут применяться при проектировании сетевых устройств, например маршрутизаторов, где потери пакетов являются допустимой, но нежелательной ситуацией. Разделяя общую память для очередей оптимально, мы теряем меньше пакетов, и, как следствие, данные доставляются быстрее.
УДК004.942
ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВУМЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ FIFO-ОЧЕРЕДЯМИ НА БЕСКОНЕЧНОМ ВРЕМЕНИ / Е. А. Барковский, А. В. Соколов // Информационно-управляющие системы .— 2015 .— №5 .— С. 65-71 .— URL: https://rucont.ru/efd/332778 (дата обращения: 23.09.2021)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ УДК 004.942 doi:10.15217/issn1684-8853.2015.5.65 ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВУМЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ FIFO-ОЧЕРЕДЯМИ НА БЕСКОНЕЧНОМ ВРЕМЕНИ А. В. <...> Соколова, б, доктор физ.-мат. наук, профессор аИнститут прикладных математических исследований Карельского научного центра Е. А. Барковскийа, аспирант Российской академии наук, Петрозаводск, РФ бПетрозаводский государственный университет, Петрозаводск, РФ Введение: FIFO-очередь является очень распространенной структурой данных: ее применяют во многих аппаратных и программных приложениях. <...> При разработке различных сетевых устройств и встроенных операционных систем требуется работа с несколькими FIFO-очередями, расположенными в общем пространстве памяти. <...> Также существуют архитектуры многоядерных процессоров, где каждому ядру выделено две FIFO-очереди. <...> Целью исследования является построение и анализ математической модели процесса работы с двумя последовательными циклическими FIFOочередями в общей памяти, когда на нечетном шаге происходят операции включения элементов в одну из очередей, а на четном шаге — исключения (возможно как последовательное, так и параллельное выполнение операций). <...> Результаты: сформулирована задача оптимального разбиения общей памяти FIFO-очередей как задача целочисленного программирования, где функция критерия оптимальности задается алгоритмически. <...> Математическая модель представлена в виде случайного блуждания по двухмерной целочисленной решетке, имеющей отражающие экраны, т. е. мы имеем дело с регулярной однородной марковской цепью. <...> Критерием оптимальности является минимальная средняя доля потерянных при переполнении элементов очередей. <...> Особенностью данного исследования является специфическое выполнение операций над очередями: включение и исключение элементов происходит в зависимости от шага (сделаны поправки для сохранения качеств однородности и регулярности цепи) и выполнение операции возможно параллельно <...>