Разработать программную систему для имитации процесса обслуживания заданий в вычислительных системах

Для вычислительной системы (ВС) с одним процессором и мультипрограммным режимом выполнения поступающих заданий требуется разработать программную систему для имитации процесса обслуживания заданий в вычислительных системах.
При построении модели функционирования вычислительной системы должны учитываться следующие основные моменты обслуживания заданий:
• генерация нового задания;
• -постановка задания в очередь для ожидания момента освобождения процессора;
• выборка задания из очереди при освобождении процессора после обслуживания очередного задания.
Считается, что в распоряжении вычислительной системы имеется N байт оперативной памяти для размещения рабочей области процесса и M (1<=m<=3) ресурсов R1,R2,…,Rm, обращение к которым переводит процесс в состояние ожидания.
Генерация нового задания (процесса) может происходить:
• в интерактивном режиме по запросу пользователя;
• автоматически системой как случайное событие.
Каждый процесс характеризуется:
• именем;
• длиной рабочей области;
• интервалом непрерывного выполнения;
• -причиной прекращения непрерывной работы (обращение к ресурсу или завершение работы);
• приоритетом, если он требуется используемым методом планирования процессора.
Перед постановкой задания в очередь имитируется размещение рабочей области процесса в оперативной памяти. В случае невозможности размещения процесс отвергается, в противном случае ему выделяется память и процесс помещается в очередь готовых заданий.
Размещение процессов в ОП происходит методом страничного размещения либо одним из четырех методов смежного размещения:
1. первого подходящего;
2. следующего подходящего
3. наиболее подходящего;
4. наименее подходящего;
Выборка задания из очереди готовых процессов происходит в момент, когда текущий процесс исчерпал интервал непрерывной работы и освободил центральный процессор.
В случае обращения к ресурсу процесс помещается в очередь к нему, причем время использования ресурса генерируется случайным образом.
В случае завершения процесс удаляется из очереди готовых процессов.
Все очереди к ресурсам обслуживаются алгоритмом FCFS (в порядке поступления). Считается, что в каждый момент времени процесс может обратиться только к одному ресурсу. По окончании работы с ресурсом процесс вновь помещается в очередь готовых заданий, причем генерируется новые интервал непрерывной работы и причина ее прекращения.

Алгоритм планирования-SJF с вытеснением по оставшемуся времени.
Внутреннее представление очереди-бинарная куча(пирамида)
Способ распределения памяти-наименее подходящего
Способ реализации метода распределения памяти-битовая карта
Число ресурсов выбирается самостоятельно.
Система должна работать пошагово, медленно и при необходимости увеличивать скорость. Изменение скорости должно происходить по нажатию кнопки в главной форме.
Обязательно должны полностью просматриваться очереди к процессору и отдельно ко всем ресурсам. Должно быть видно, какой процесс занимает в данный момент ресурс. При необходимости нужно иметь возможность показать полные сведения о любом находящемся в системе процессе. В интерактивном режиме по нажатию кнопки система имитации должна выводить информацию об условиях проведения эксперимента (интенсивность потока задания, размер очередей заданий и очередей к ресурсам, производительность процессора, число тактов имитации) и полученные в результате имитации показатели функционирования вычислительной системы, в т.ч.:
• количество поступивших в ВС заданий;
• количество отказов в обслуживании заданий из-за переполнения очереди;
• количество заданий, выполненных процессором
• количество заданий, выполненных ресурсами
• количество заданий, покинувших систему
• среднее количество тактов ожидания обслуживания;
• количество тактов простоя процессора из-за отсутствия в очереди заданий для обслуживания.


Ниже приводится ориентировочный вариант объектной модели.

Классы:
1. процесс (TProcess)
2. ресурс (TResourse) (CPU,R1,R2,R3)
3. очередь к ресурсу (TQueueR) (R1,R2,R3)
4. очередь готовых процессов (к процессору) (TQueueCPU)
5. планировщик (TScheduler)
6. тактовый генератор (TTimer)

0

0