2.2 Розробка функціональної схеми
Згідно завдання розроблювана мультипроцесорна комп’ютерна система повинна мати п’ять конвеєрних елементи. Це означає, що після етапу побудови паралельно-ярусної форми, нам необхідно увесь обчислювальний процес розбити на п’ять частини, кожна з яких виконуватиметься на своєму процесорі одну із трьох арифметичних операцій. Особливістю такого розбиття є таким що кожен процесорний елемент є універсальним і в кожний момент часу (якщо не зайнятий) може виконувати будь-яку арифметичну операцію. А оскільки у нас кількість процесорних елементів в системі становить 5, то одночасно кількість арифметичних операцій що можуть виконуватись становитиме 5.
В додатку Б наведено три структурні схеми, оскільки на попередньому етапі у нас утворилось три паралельно-ярусної форми. Відповідно до цього у додатку Б, а саме малюнок 4, відповідає паралельно-ярусній формі прикладу (а), малюнок 5, відповідає паралельно-ярусній формі прикладу (б), і малюнок 6, відповідає паралельно-ярусній формі прикладу (в).
Як бачимо в рисунку 4 і 5 максимум використання процесорних елементів становить 3. Відповідно із цього 4 і 5 процесорні елементи простоюють( взагалі не використовуються), а після першого виконання арифметичних операцій в рисунку 4 (додаток Б), виконання здійснюється лише одним процесорним елемент. На рисунку 5 (додаток Б), процесорні елементи 4 і 5 взагалі не використовуються, і після першого етапу виконання арифметичних операцій використовуються лише 2 процесорних елемента, і уже після третього етапу тільки один процесорний елемент.
А на рисунку 6 (додаток Б), максимум використання процесорних елементів збільшилось, і становить 4. Після першого етапу кількість становить два процесорних елемента, і завершальний етап використовує тільки один процесорний елемент. Відповідно процесорний елемент під номером 5, взагалі не використовується.
2.3 Розробка часової діаграми
Відповідно до обраної системи, а саме багато входову ОЗУ, виконання команд (арифметичних операцій) будуть здійснюватись у довільному порядку на будь якому із процесорних елементів. Кожен процесорний елемент є універсальним, і може виконувати одну із будь-яких арифметичних операцій. Дана організація структури мультипроцесорної системи (додаток В) розрахована на максимально ефективне використання процесорних елементів.
У додатку В, зображено три часових діаграми, відповідно до паралельно-ярусних форм.
На рисунку 7 (додаток В) зображена часова діаграма для прикладу:
Кількість часових одиниць, на виконання арифметичного виразу -
На рисунку 8 (додаток В) зображена часова діаграма для прикладу:
Кількість часових одиниць, на виконання арифметичного виразу - 95
На рисунку 9 (додаток В) зображена часова діаграма для прикладу:
Кількість часових одиниць, на виконання арифметичного виразу - 59
2.4 Розрахунок ефективності використання мультипроцесорної системи
Показник ефективності мультипроцесорної системи визначається через коефіцієнт прискорення вирішенні задачі в порівнянні з традиційним вирішенням задачі на одно процесорній ЕОМ з послідовним виконанням команд:
-
ефективність
мультипроцесорної системи ;
-
швидкодія в машинних тактах процесорного
елемента(тобто час виконання завдання
на багатопроцесорній системі);
-
швидкодія
при вирішенні аналогічної задачі на
одно поточній ЕОМ (тобто час лінійного
одно поточного виконання завдання).
Знайдемо ефективність розробленої мультипроцесорної системи.
Загальна ефективність для одно процесорної системи:
Для прикладу (а) і (б):
Для прикладу (в):
Загальна ефективність мікропроцесорної системи:
Для прикладу (а):
Для прикладу (б):
Для прикладу (в):
Визначимо ефективність розроблюваної багатопроцесорної комп’ютерної системи:
Для прикладу (а):
Для прикладу (б):
Для прикладу (в):
Проведемо оцінку ефективність розробленої багатопроцесорної комп’ютерної системи іншим порівняльним параметром:
Тоді ефективність розробленої багатопроцесорної комп’ютерної системи:
Для прикладу (а):
Для прикладу (б):
Для прикладу (в):
