Балансування навантаження і планування задач для підвищення ефективності керуючих обчислювальних систем - Автореферат

Державний вищий навчальний заклад Донецький національний технічний університет УДК 004.045 Спеціальність 05.13.05 - Комп’ютерні системи та компоненти Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Балансування навантаження і планування задач для підвищення ефективності керуючих обчислювальних систем Щербакова Марина Євгенівна Донецьк - 2008 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Технологічному інституті Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля (м. Сєверодонецьк) Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Рязанцев Олександр Іванович, Технологічний інститут Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля (м. Сєверодонецьк), завідувач кафедри Комп’ютерна інженерія. Захист відбудеться 19 червня 2008 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.052.03 Державного вищого навчального закладу Донецький національний технічний університет за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, навч. корп. В умовах реального часу значне підвищення продуктивності мережевої системи керування може бути досягнуто за рахунок оптимального розподілу функцій управління між робочими станціями і контролерами. Вирішення задачі, які програми, а значить, функції, що вони реалізують, закріплюються за робочими станціями, а які - за контролерами, залежить від характеристик робочих станцій і контролерів, а також від топології і швидкості роботи мережевих засобів, які забезпечують обмін інформацією між контролерами і робочими станціями. Серйозною проблемою в керуючих обчислювальних системах є вибір задач на виконання процесорами. Відмітною особливістю обчислювального процесу в керуючих обчислювальних системах є те, що для всіх задач, які підлягають виконанню, як правило, заздалегідь відомі всі основні характеристики, а також системні ресурси, що використовуються під час їх роботи. Це робить практично неможливим використання існуючих засобів векторизації обчислень масивів даних, а значить, втрачається можливість значного прискорення обробки і, внаслідок, зменшення часу реакції системи на зовнішні події і збільшення надійності її функціонування. Цю задачу можна вирішити розробкою засобів умовної векторної обробки масивів даних, щоб найбільшою мірою завантажити конвейєр процесора. Для розподілу програмних модулів по вузлах комп’ютерної мережі керування використовуються методи теорії графів, які зводяться до знаходження максимального потоку - мінімального розрізу в транспортній мережі, для диспетчеризації задач в реальному масштабі часу використовуються методи оптимізації по багатьох критеріях, для оптимізації завантаження конвеєра процесора при умовній векторній обробці масивів даних використовуються методи теорії алгоритмів і об’єктно-орієнтованого програмування. Розроблені методи були використані в пакеті прикладних програм КВАРЦ і перевірені на практиці при експлуатації пакету на обєктах багатьох підприємств, зокрема, в Дніпропетровському метрополітені, на Дніпропетровському лакофарбному заводі, Лисичанському желатиновому заводі, Самарській ТЕЦ, Юльївському нафтогазоконденсатному родовищі, Хоростковському сахарному заводі. Луганськ); на міжнародній науково-практичній конференції Єдиний інформаційний простір 2004, УГХТУ (2-3 грудня 2004 р., м. Процесори робочої станції можуть обмінюватися інформацією між собою зі швидкістю виконання ними основних операцій. Стандартним засобом векторної обробки масивів даних є шаблон класів valarray з бібліотеки STL мови програмування C .