Временные характеристики программы это

Между временем протекания процесса на объекте и временем отображения этого процесса могут быть следующие соотношения:

1. Время протекания процесса совпадает со временем отображения процесса.

2. Время протекания процесса больше времени отображения.

3. Время протекания процесса меньше времени отображения.

4. Время протекания процесса примерно равно времени отображения.

Для 2-ой и 3-й группы основные технические требования систем обусловлены спецификой объекта и специфицируются в техническом задании.

Пример: Для предприятий сроки отчетности (отображение процесса функционирования) следующие: год, квартал, месяц, сутки, смена.

Требования могут быть жестче, а период отчетности может быть произвольным.

При моделировании процессов, как ясно из выше приведенного, видно что

масштабы могут быть больше 1 и меньше 1 и для характеристики масштабирования может использоваться коэффициент масштабирования времени.

Тотобр — складывается из

Измерения постоянные и временные в Графис

где tд — время получения сигнала от датчика;

tотобр — время получения сигнала от датчика;

Tвосприятия — время восприятия отображенного сигнала.

Примечание: В разветвленных сетях или системах также нужно учитывать время передачи по сетям связи. Рассмотрим первую группу.

Системы реального времени.

Для систем данной группы синхронизация процессов может производиться двумя способами: синхронно и асинхронно.

В синхронной системе машина постоянно в соответствии с заданным временным интервалом опрашивает датчики и проверяет наличие того или иного события. В синхронной системе интервал времени должен выбираться с учетом требования t запаздывания, обнаружение сигнала должно быть меньше t критического.

В асинхронной системе обработка события или сигнала с датчика происходит по инициативе генерируемой датчиком или событием.

Системы, работающие в том же масштабе времени и синхронизируемые с процессами на объекте не зависимо от способа синхронизации называют системами реального времени. Часть необходимых функций в таких системах, как правило, выполняют так называемые операционные системы реального времени. Если временные характеристики процесса и отображения сопоставляемы и близки, в них иногда не используют операционные системы реального времени (ОСРВ), а их функции выполняют оператор или специальный программный блок, который следит за выдачей эталонных меток времени от блока таймера.

Примечание: В локальных сетях при реализации режима реального времени могут возникнуть проблемы синхронизации таймера для быстропротекающих процессов.

В системах реального времени очень жесткие требования, время отображения процесса должно быть всегда меньше времени протекания процесса.

В системе всегда должен быть резерв времени. В таких системах существует понятие запаздывания системы, которое будет наблюдаться при

выдаче сигнала и определяется по формуле.

Если сигнал передается по сети, необходимо учитывать время передачи по сети. В техническом задании на время запаздывания могут быть наложены очень жесткие требования и ограничения.

Что такое Стационарные и нестационарные временные ряды?

Реальное время — время, в течение которого протекает обслуживаемый функциональный процесс. Это так же относиться к выполнению вычислений в течение физического процесса таким образом, чтобы результаты вычислений могли быть использованы для выполнения процесса или обработка входных данных и сигналов с датчика, производиться достаточно быстро, чтобы повлиять на последующую порцию входных данных.

Пример. Системы управления физическими процессами или обучающими системами.

Ввод в реальном времени — данные, вводимые в систему, в момент их генерации другой системой.

Вывод в реальном времени — вывод данных из системы к моменту, когда они нужны другой системе.

В общем виде, систему реального времени можно определить, как систему, где гарантировано время реакции т.е. задержка ответа всегда является реальной величиной и не превышает определенного значения. Для подобного класса систем реального времени превышение допустимого времени ответа рассматривается, как не получение ответа или может трактоваться, как ошибка. Период реакции может колебаться от нескольких микросекунд до нескольких долей секунд.

Пример. К системам реального времени можно отнести условно банковские системы, системы резервирования или продажи билетов. В таких системах на запрос человека может быть получен ответ с запаздыванием до нескольких секунд, в этом случае система формирует ответ правильно, хотя вам и не сообщают о времени задержки получения ответа. Ошибка возникает в случае не получения ответа, и наверное данные системы лучше отнести к системам работающим в диалоговом режиме, чем к системам реального времени.

Есть сетевые оболочки, которые функционируют на компьютерах, они представляют собой сетевую, многозадачную, многопользовательскую, многоконсольную операционную систему. Среда ее может включать в себя текстовые редакторы, файл, менеджеры, большое количество утилит, таблицы, процессоры, языки программирования, БД и т.д.

В системах управления, очень важный момент очередности выполнения программ, и выполнение программ в соответствии с временным графиком или выполнение программы связанной с определенным событием.

В системах реального времени (так же, как и во всех компьютерах) существует режим работы, который называется, режим прерывания. Приоритеты могут быть установлены:

· В относительной системе.

· В абсолютной системе.

Относительные системы приоритетов — это системы, в которых задачи высшего приоритета становятся в начало очереди и дожидаются окончания исполнения текущей задачи программой.

Абсолютная система приоритетов – это система, в которой задача высшего уровня может прервать выполнение задачи низшего уровня.

Работы с приоритетами могут привести к тому, что некоторые задачи могут совсем не выполняться и бывает необходимость программным путем пропустить их вне очереди.

Приоритеты могут быть статистическими и динамическими. Статистические не меняются в ходе программ или изменения ситуации на объекте. Динамические — допускают заранее предусматриваемые программным путем изменение приоритетов (самый большой приоритет у таймера). Система приоритетов это вынужденная мера, когда в системе или компьютере не хватает вычислительной мощности, т.е. некоторые проблемы которые решаются с помощью приоритетов можно решить другими путями, как-то:

1 способ: Выделение в системе отдельного компьютера или вычислительного устройства под задачи высшего приоритета.

2 способ: Поставить мощный компьютер, в котором не будет проблем очереди на тот или иной ресурс.

Примечание: Приоритет может быть введен так же в сеть или в систему передачи данных, как правило, в производстве таких систем не бывает, хотя в системах информационных агентств или в военных системах такое используется.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru

Требования к организации входных данных

Входные данные программы должны быть организованы в виде отдельных файлов формата rtf, соответствующих спецификации.

Файлы указанного формата должны размещаться (храниться) на локальных или съемных носителях, отформатированных согласно требованиям операционной системы.

Любой файл иного формата, но с расширением rtf, открываться не должен.

Файлы http://domain.net/file.rtf или ftp://domain.net/file.rtf открываться не должны. Если файловая система отформатирована как FAT32, файлы с локального или съемного носителя, отформатированного, к примеру, в формате ext3, открываться не должны.

Требования к организации выходных данных

См. Требования к организации входных данных.

Требования те же, что и к организации выходных данных. Тот самый случай, когда следует объединить оба пункта технического задания.

Требования к временным характеристикам

Требования к временным характеристикам программы не предъявляются.

Следует уточнить, предъявляет ли Заказчик требования к быстродействию программы, к примеру, за какое время программа должна стартовать, открывать и закрывать файлы заданного объема. Если Заказчик укажет конкретные цифры, следует подстраховаться и заложить в требованиях к составу и параметрам технических средств суперкомпьютер стоимостью от $2500. Правда, такую сумму придется обосновывать. Если временные характеристики для Заказчика не принципиальны, следует обязательно написать об отказе от требований к временным характеристикам (см. формулировку выше).

Требования к надежности

В подразделе должны быть указаны требования к обеспечению надежного функционирования (обеспечения устойчивого функционирования, контроль входной и выходной информации, время восстановления после отказа и т.п.).

Надежность – вещь тонкая и очень опасная. Но перечень функций и видов их отказов, согласно п. 1.3.2. ГОСТ 24.701-86, обязан составить Заказчик и согласовать с Исполнителем. Скорее всего, дождаться от Заказчика чего-либо вразумительного не удастся. Стоит разъяснить Заказчику, что надежное функционирование программы зависит не столько от Исполнителя, сколько от надежности технических средств и операционной системы, а также предложить Заказчику ряд жестких мер для повышения надежности и устойчивости функционирования программы.

Требования к обеспечению надежного (устойчивого) функционирования программы

Надежное (устойчивое) функционирование программы должно быть обеспечено выполнением Заказчиком совокупности организационно-технических мероприятий, перечень которых приведен ниже:

1. организацией бесперебойного питания технических средств;
2. использованием лицензионного программного обеспечения;
3. регулярным выполнением рекомендаций Министерства труда и социального развития РФ, изложенных в Постановлении от 23 июля 1998 г. «Об утверждении межотраслевых типовых норм времени на работы по сервисному обслуживанию ПЭВМ и оргтехники и сопровождению программных средств»;
4. регулярным выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита инфоpмации. Испытания пpогpаммных сpедств на наличие компьютеpных виpусов.

Источник: studfile.net

Временные характеристики параллельной программы

В качестве физической архитектуры параллельного компьютера используется локальная сеть LAN Ethernet. Таким образом, параллельный компьютер состоит из некоторого количества процессоров P, соединенных между собой линией передачи данных.

В модели параллельного программирования используются две абстракции: задача( task ) и канал (channel).

Данная модель характеризуется следующими свойствами:

1. Параллельное вычисление состоит из одного или более одновременно исполняющихся задач (процессов), число которых может изменяться в течение времени выполнения программы.

2. Задача — это последовательная программа с локальными данными. Задача имеет входные и выходные порты, которые служат интерфейсом к среде процесса.

3. В дополнение к обычным операциям задача может выполнять следующие действия: послать сообщение через выходной порт, получить сообщение из входного порта, создать новый процесс и завершить процесс.

4. Посылающаяся операция асинхронная — она завершается сразу, не ожидая того, когда данные будут получены. Получающаяся операция синхронная: она блокирует процесс до момента поступления сообщения.

5. Пары из входного и выходного портов соединяются очередями сообщений, называемыми каналами. Каналы можно создавать и удалять. Ссылки на каналы (порты) можно включать в сообщения, так что связность может измениться динамически.

6. Процессы можно распределять по физическим процессорам произвольным способами, причем используемое отображение (распределение) не воздействует на семантику программы. В частности, множество процессов можно отобразить на одиночный процессор.

Временные характеристики параллельной программы

Время выполнения программы – время, прошедшее с момента запуска первого процессора до момента завершения выполнения последнего (получения результата).

T = f (N, P, U, …)

где N — размерность задачи, P — количество процессоров, U — количество задач параллельного алгоритма.

Во время выполнения каждый процессор может находиться в трёх состояниях: вычисление (computation) , обмен данными (communication) и ожидание (idle). Соответственно, определяется время нахождения процессора в каждом из них:

Следовательно, время выполнения T может быть определено следующим образом:

Время вычисления алгоритма Tcomp может быть равным времени выполнения соответствующего не распараллеленного (последовательного) алгоритма и зависит от размерности N задачи. Если параллельный алгоритм вносит дополнительные вычисления, тогда время вычисления зависит также и от количества задач U и процессоров P.

Время обмена данными алгоритма Tcomm это время, затраченное на прием и передачу данных между задачами. Существуют два вида обмена данными: между процессорами и внутри процессора. Первый тип обмена осуществляется между задачами находящимися на разных процессорах, т.е. по каналу связи. Второй тип обмена происходит, если взаимодействующие задачи находятся на одном процессоре, поэтому в данном случае обмен осуществляется гораздо быстрее, чем в первом, и по экспериментальным данным этим временем можно пренебречь.

Время передачи пакета данных между процессорами можно представить в виде следующего выражения:

где ts – время инициализации передачи, tw – время передачи единицы (слова) данных. Таким образом, в идеале имеем линейную зависимость времени передачи от длины данных.

Но в сети типа Ethernet для обмена данными для всех процессоров используется единственный канал связи. Если два процессора хотят передать данные в одно и то же время, реально будет передавать только один из них, а второй будет ожидать окончания передачи первого. Т.е. имеет место разделение канала связи во времени. Если S – количество конкурирующих процессоров нуждающихся в передаче данных, то предыдущая формула изменится следующим образом:

Таким образом, реальная пропускная способность канала равна S -1 .

Время ожидания (простоя) алгоритма Tidle. Процессор может простаивать в одном из двух случаев:

· при отсутствии загруженных на него задач;

· при отсутствии входных данных задачи.

Во втором случае избавится от простаивания можно следующим образом. Когда задача блокируется в ожидании входных данных можно на данном процессоре запустить другую задачу, для которой имеются входные данные. Как только для первой задачи поступят данные прекратить выполнение второй. Данный метод оправдан только при низкой стоимости переключения задач. Также можно подключать разные каналы для одной и той же задачи при низкой стоимости данной операции.

Более удобной мерой качества параллельной программы, чем время выполнения, является эффективность. Она характеризует полноту использования алгоритмом ресурсов параллельного вычислительной среды независимо от размерности самой задачи. Относительная эффективность определяется как:

где T1– время выполнения на одном процессоре, Tp – время выполнения на P процессорах.

Относительное ускорение:

— это коэффициент уменьшения времени выполнения на P процессорах.

Источник: megaobuchalka.ru