Методика описания параллельных процессов с использованием схем межпроцессных связей. Важнейшим этапом разработки модели вычислительной системы является сбор данных по системе и разработка формализованного описания, определяющего цель исследования, связи между параметрами модели и показателями качества.
Составляющими формализованного описания являются данные по структуре, операционной системе, функциональным программам, показатели качества.
Учитывая, что каждая из рассмотренных составляющих формализованного описания в общем случае представляет собой достаточно сложный многопараметрический объект и при разработке модели необходим точный учет всех составляющих функционирования. Для сбора данных лучше всего определить стандартную форму.
Практика показала, что наиболее эффективным методом описания является табличный метод или схема межпроцессных связей. Применение такого метода описания позволяет сократить трудоемкость сбора данных по системе, определить точное техническое задание на модель при минимальной загрузке работников предприятия, где производится сбор информации. Такое техническое задание должно быть представлено в виде документа, позволяющего произвести согласование всех существенных свойств рассматриваемой системы с разработчиками всех подсистем 6 . Вторым этапом разработки модели является разработка алгоритма вычисления показателей качества и соответствующей программы.
Для этого лучше всего иметь средства моделирования, которые обеспечивают непосредственный переход от формализованного описания, заданной в виде схемы межпроцессных связей, к имитационной модели. Имитационные модели исследования временных характеристик используются в следующих случаях o для определения технических характеристик различных вариантов организации вычислительных систем с целью экономии средств на разработку опытных образцов для каждого рассматриваемого варианта.
При этом производится оценка времени решения задач, согласование циклограммы, оценка времен простоя и анализ причин задержек, определение необходимого количества и состава оборудования и др. o для проверки корректности технического задания на разработку системы и принятых инженерных решений o для отладки программного и аппаратного обеспечения на различных стадиях проектирования.
Предлагаемый подход обеспечивает переход от схемы межпроцессных связей к модели с использованием специальной инструкции, позволяющей пользователю произвести перевод каждой строки схемы межпроцессных связей в текст программы на специально разработанном пакете имитационного моделирования ПИМ. Такая инструкция значительно короче известных описаний языков имитационного моделирования и поэтому трудоемкость перехода от формализованного описания к модели минимальна.
Каждый процесс представляется в виде таблицы, в заголовке которой слева указывается ее номер, а справа - наименование. Ниже заголовка процесса располагаются строки таблицы, определяющие функции операций процесса. Для определения функций и связей между операциями выделено четыре поля записи столбца. В крайнем левом первом столбце каждого процесса указываются номера операций. Второй столбец определяет функцию, реализуемую операцией, а также ее существенные параметры, например время выполнения 6 . Транзакту могут быть присвоены атрибуты, использование которых при выполнении последующих операций может изменить алгоритм его обработки.
Рассмотрим основную форму присвоения атрибутов транзактов - стековую. Для определения правил записи соотношений, определяющих атрибуты транзактов заявок, используем схемы Бэкуса-Науэра. Атрибуты транзакта позиция атрибутов транзакта Позиция атрибутов транзакта выражение, определяющее процесса, куда будет переслан транзакт оператором пересылки, определяемым четвертым полем записи - оператора процесса. Так, например, соотношения, определяющие атрибуты транзакта, могут иметь вид 1-3, 4-5 . Тогда адреса 1-3 или 4-5 однозначно характеризуют операцию процесса, куда необходимо переслать заявку с данными атрибутами.
Если позиция атрибутов заявки используется при указании адреса пересылки заявки или в операторе, то она стирается, а позиции атрибутов, расположенные справа от нее сдвигаются влево на одну позицию.
Так, после того, как позиция 1-3 использована, первой и единственной позицией атрибутов транзакта становится 4-5. Предполагается, что правая позиция атрибутов транзакта на схеме не указывается настроена на очередную операцию процесса, обратившегося к системе 7 . Эта позиция атрибутов используется для указания адреса пересылки транзакта в случае, когда он возвращается к обратившемуся процессу. В третьем столбце указываются имена существенных относительно рассматриваемой операции состояний обстоятельства, определяющих направление пересылки транзакта.
Например, при выполнении операции проверки наличия свободных секций у буферного запоминающего устройства может быть два состояния свободные секции есть, и свободных секций нет. В случаях, когда для операции процесса указания существенных состояний не требуется, второй столбец можно не изображать на схеме 8 . В правом столбце указываются адреса пересылки заявок. Адрес пересылки заявки выражение, определяющее номер процесса, куда следует заявка - выражение, определяющее номер операции указанного процесса ! C i, где i - номер позиции атрибута транзакта. Если после выполнения операции формируется несколько транзактов, то адреса их пересылки разделяются знаком. Записи, плохо согласуемые с форматом таблиц процессов, можно выносить в таблицу примечаний.
При этом в поле записи таблицы, где помещается выносимая в таблицу примечаний запись, указывается номер таблицы примечаний и соответствующей строки.
Введена также операция перевода транзакта в пассивное состояние - Искл. В операции занесения заявки в очередь список сначала записываются выражения, определяющие атрибуты заносимого в список транзакта, а после знака - выражения, определяющие атрибуты активного транзакта. Совокупность поступающих на рассматриваемую систему типов запросов описывается с помощью таблицы входных воздействий. Каждый запрос характеризуется с помощью следующих полей записи имя запроса, адрес пересылки транзакта, атрибуты транзакта 9 . Описание рассматриваемого программного обеспечения также может включать описание списков и других объектов, для которых не оговаривается заранее формат. 1.3.4.