А) Краткое теоретическое введение

Режим разделения времени, который называется также квантованием времени обслуживания, встречается в системах коллективного пользования, в которых однопроцессорная вычислительная система одновременно обслуживает большое число параллельно работающих пользователей.

Существуют различные дисциплины организации вычислительного процесса, однако наибольшее распространение получила так называемая циклическая дисциплина обслуживания, при которой поступившие в вычислительную систему в случайные моменты времени заявки образуют неограниченную очередь к вычислительному процессору (обслуживающему устройству).

Логическая схема организации процесса обслуживания в РРВ изображена на Рис.6.1

Моделирующий алгоритм отводит каждой заявке некоторый промежуток времени заданной длительности Q. Если за этот промежуток времени заявка не обслуживается полностью, то ее обслуживание прерывается и она перемещается в конец очереди заявок, ожидающих обслуживания (обработку). В практических системах реализовываются следующие два режима:

- синхронный режим, при котором, если обслуживание завершается до окончания интервала времени Q, обслуживание следующей заявки начинается лишь после окончания этого промежутка;

- асинхронный режим, при котором центральный процессор приступает к обслуживанию следующей заявки, как только предыдущая заявка будет обслужена, т.е. не дожидаясь до завершения интервала Q.

Рис. 6.1. Логическая схема организации

процесса обслуживания в РРВ.

Когда же повторно подходит момент времени начала обслуживания прерванной заявки, заявка начинает обрабатываться с того этапа, на котором произошло предыдущее прерывание. На прерывание обслуживания затрачивается время (время переключения), необходимое для сохранения информации о текущем состоянии прерванной заявки.

Очевидно, что асинхронный режим обслуживания при достаточно большом значении интервала Q превращается в обычную дисциплину обслуживания заявок по принципу «первый пришел, первым и обслужен», как в одноканальной системе массового обслуживания (см. работу 2). Поэтому, основные характеристики системы обслуживания можно оценить с помощью формул (2.10), (2.12) и (2.13):

- среднее время пребывания заявок в системе

, (6.1)

- среднее время ожидания

, (6.2)

где r = l/m,

- коэффициент загрузки

(6.3)

В этих формула и - интенсивности поступления заявок и их обслуживания центральным процессором.

Исследования показывают (смотри, например, […..), что в синхронном режиме обслуживания при достаточно малом значении параметра Q и нулевом значении времени переключения ( ) среднее время пребывания заявки в системе и среднее время ожидания в очереди совпадают с оценками (6.1) и (6.2).

Для асинхронного режима обслуживания, когда время переключения не равно нулю ( ), при оценивании характеристик работы системы следует в формулах (6.1) - (6.3), вместо значения , подставить «скорректированное» значение

. (6.4)