Контрольная работа Имя: Группа 1 2 3 4 5 6 7



Скачать 211.27 Kb.
Pdf просмотр
Дата12.11.2016
Размер211.27 Kb.
Просмотров253
Скачиваний0
ТипКонтрольная работа

Основы программной симуляции
ЭВМ
Контрольная работа
Имя: ______________________________________________________________
Группа _______
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 1

Вариант № 1
1. У вас имеется три модели некоторой системы, состоящей из узлов, соединённых сетью, по которой передаются пакеты.
Модель А обеспечивает точную симуляцию алгоритмов маршрутизации и передачи содержимого пакетов, а также позволяет определять произвольную логику их обработки в узлах, при этом сама модель исполняется в один поток на процессоре архитектуры Letni.
Модель Б описывает детальные внутреннее устройство узлов (процессор архитектуры
Beta, память, сетевая карта), а также среду передачи данных (задержку и пропускную способность). Она также исполняется в один поток.
Модель В использует хозяйские процессоры архитектуры Letni для моделирования прямым исполнением одного или нескольких гостевых процессоров. При этом их симуляция происходит параллельно.
Выберите, какую из трёх моделей вы будете использовать для решения каждой
поставленной ниже задачи. Ответ поясните. Учитывайте достижимую/требуемую точность результатов, а также скорость их получения на выбранной модели.
1.1.
Изучение проблем маршрутизации (нахождения оптимального порядка прохождения промежуточных узлов) пакетов в сетях, состоящих из 10 4
-10 6 узлов архитектуры Letni.
A
Б
В
1.2.
Проверка надёжности шифрования передаваемых данных между узлами, имеющими архитектуру Beta, при работе протокола BitTorrent.
A
Б
В
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 2

2. Дайте определение функциональной модели системы.
3. Дайте определение автономного (первого типа, bare metal) гипервизора
виртуальных машин.
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 3

4. На вашем компьютере установлен CoLinux — эмулятор режима приложения, преобразующий системные вызовы ядра Linux 2.6 в аналогичные для Windows XP, используемой на машине-хозяине. Какие из нижеприведённых приложений вы
сможете запустить под его управлением без необходимости перекомпиляции?
Ответ поясните.
4.1.
Imagemagick — программа для преобразования изображений различных форматов.
4.2.
bash — командная строка
4.3.
fdisk — программа для изменения таблицы разделов жёсткого диска.
4.4.
MSDOS — операционная система.
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 4

5. Перечислите причины, по которым симуляция ЦПУ с помощью интерпретации
может оказаться эффективнее симуляции с использованием двоичной трансляции.
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 5

6. Система из двух серверов базы данных с динамической балансировкой нагрузки обслуживает N = 10 000 клиентов. Каждый из них имеет среднее время неактивности, в течение которого он не требует обслуживания, равное Z = 1 секунде; затем он создаёт запрос к одному из серверов. Каждый сервер может обработать до X = 4000 запросов в секунду. После обработки своего запроса клиент возвращается в состояние
«размышления».
6.1.
Определите среднее время R, в течение которого один клиент будет
простаивать, ожидая обслуживания. Ответ поясните.
6.2.
После обновления ПО базы данных каждый из серверов стал способен обрабатывать до X
2
= 6 000 запросов в секунду. Определите, как изменилось
время простоя R
2
клиентов.
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 6

7. Имеется модель системы, содержащей двухъядерный процессор архитектуры LEG и контроллер ввода-вывода (IOH). Модель исполняется на хозяйском процессоре архитектуры Letni. Известны следующие характеристики гостя и хозяина

Тактовая частота ядер LEG – 10 МГц, средняя скорость исполнения собственных инструкций — 10 MIPS (mega instructions per second)

Тактовая частота ядер Letni – 1 ГГц, средняя скорость исполнения собственных инструкций — 2000 MIPS.

Модель ядра LEG – исполняющая, функциональная, интерпретатор. Для моделирование 1 инструкции LEG в ней требуется в среднем 30 инструкций
Letni.

Модель IOH – неисполняющая, функциональная. Частота прерываний от внешних устройств, обрабатываемых IOH, не превышает 100 кГц. При этом
симуляция одного прерывания занимает в среднем 0,1 микросекунду.

Устройства LEG1, LEG2 и IOH работают параллельно и не требуют явной синхронизации; однако модели LEG1 и LEG2 чередуются с квотой в 100 инструкций.

Переключение архитектурного состояния моделей LEG1/LEG2 занимает 0,2 микросекунды.
Исходя из приведённых данных, оцените скорость симуляции ядра LEG1 в MIPS
1
. Ответ поясните.
1
Подсказка: опишите характерный цикл работы симулятора, включающий в себя работу всех устройств модели, затем найдите число инструкций, исполненных LEG1 и пришедшихся на этот период, а также полную длительность цикла, измеренную в хозяйском времени.
Искомая величина будет равна отношению найденных величин.
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 7

Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 8

8. Предложите пример ситуации, когда скорость симуляции системы, превышающая
скорость её работы в реальности, является нежелательной.
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 9

Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 10

Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 11

Приложение
Основные понятия, вводимые для характеризации состояния системы и её частей, и их обозначения приведены далее.

Скорость прибытия (arrival rate) λ – как часто возникают новые потребители.

Пропускная способность (throughput) X – как быстро некоторый центр способен их обслуживать.

Степень утилизации (utilization) U – доля времени, в течение которой центр работает, а не простаивает.

Среднее время обслуживания запроса (service requirement per request) S – сколько один потребитель находится в некотором центре.
Следующим компонентом подхода являются законы, связывающие величины. Зачастую они легко выводятся из общих соображений, которые имеют все люди, когда либо пытавшиеся получить какую-либо услугу в любой бюрократической организации этого мира.

Закон использования (The utilization law): U = XS

Закон Литтла (Little’s Law): Среднее число N клиентов за достаточно долгосрочный период в устойчиво функционирующей системе равно средней норме или скорости прибытия λ, умноженной на определённое за тот же период среднее время T, которое один клиент проводит в системе: N = λ×T.

Соотношение для времени отклика системы: R = N/X – Z. Это соотношение связывает ощущаемое клиентом время ожидания R, количество клиентов N, пропускную способность узла X и время “думания” клиента, когда он сам по себе не требует немедленного сервиса

Закон вынужденного потока (The forced flow law): X
k
= V
k
X выражает пропорциональность загруженности подсистем с полной пропускной способностью целого при условии ненасыщения отдельных центров.

Баланс потока: λ = X – переформулировка понятия устоявшегося режима, при котором число клиентов в системе постоянно (и лишь слабо флуктуирует в моменты переходов клиентов между центрами)
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур
01.05.2012 Вариант № 1 12

Document Outline

  • Вариант № 1
  • Приложение

Каталог: materials -> course materials -> examination-examples
materials -> 1 Введение. История Android
materials -> Гарольд Блаатанд "Синий зуб"
examination-examples -> Контрольная работа Имя: Группа 1 2 3 4 5 6 7
materials -> Программа работы стажерской площадки «Операционная система gnu linux- передовая технология для всех»
materials -> Тезисы доклада: Разработка и перспективы развития дистрибутива со вспо
materials -> Методические указания к лабораторным работам по курсу системное программное обеспечение
materials -> Вопросы-ответы


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал