Upload
others
View
18
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8 Modelovanje performansi računarskih sistema
Različiti pristupi:Različiti pristupi:Različiti pristupi:Različiti pristupi:SistemiSistemi masovnogmasovnog opsluživanjaopsluživanja ((teorijateorija redoviredovi čekanjačekanja) ) ––Leonard Leonard KleinrockKleinrock –– QueueingQueueing theorytheory11 A litiA litiččkk d l jd l j1. 1. AnalitiAnalitiččkoko modelovanjemodelovanje2. 2. SimulacionoSimulaciono modelovanjemodelovanje
Ako su zavisnosti Ako su zavisnosti izmeizmeđu nekih veličina nđu nekih veličina nelinearneelinearne ii promene promene stanja stanja neregularneneregularne, , matematičkimatematički modelmodeli su jako složeni i su jako složeni iliili ne ne dajudajurezultaterezultate ⇒⇒ simulacijasimulacija
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 1
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Fizički model računaraFizički model računaraFizički model računaraFizički model računara
Centralniprocesor
Terminali
T1procesor
Operativna Memorija
KomunikacioniKontroler
Kontroler štampača Štampač
Disk
T2. . .
DiskKanali
KontrolerDiskova
Tn
Diskova
diskdiskdisk
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 2
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Funkcionalni model računaraFunkcionalni model računaraFunkcionalni model računaraFunkcionalni model računaraDirect Access
Storage Device
Disciplinal ži j
Baferisanje zahteva zaBaferisanje
htOM
INPUTDASD Centralni
Procesor ŠtampačOUTPUT
Prihvatanje zahteva za obradu
opsluživanja od strane procesora
zahteva zastampanjezahteva zastampanje
T
O.S.
P1
P2ŠtampačOUTPUT
DASDobradu
Disciplinaraspoređivanja poslova
Prispeliposlovi
P3
…
Datafiles
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 3
files
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Discipline raspoređi anja procesa memorij i disciplineDiscipline raspoređi anja procesa memorij i disciplineDiscipline raspoređivanja procesa u memoriju i discipline Discipline raspoređivanja procesa u memoriju i discipline opsluživanja poslova u memoriji od strane procesoraopsluživanja poslova u memoriji od strane procesora
1.1. FIFO (FCFS)FIFO (FCFS) – po redosledu dolaska2. LCFS (LIFO) – prvo poslednji3. PRIORITETNO -opsluživanje prema prioritetu - moguće3. PRIORITETNO opsluživanje prema prioritetu moguće
varijante sa i bez preuzimanja (preemption), tj.3a) prekidanje tekućeg ako pristigne neki većeg prioriteta ili3b) po završtetku pri izboru novog zahteva bira se onaj sa3b) po završtetku, pri izboru novog zahteva bira se onaj sa najvišim prioritetom
4. RSS – RandRandoom Selection m Selection Service Service - opsluživanje na slučajan način izabranog posla iz reda poslova koji čekaju
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 4
način izabranog posla iz reda poslova koji čekaju
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Dinamički modelDinamički modelDinamički modelDinamički model
Red za čekanje S
μμ -- intenzitetintenzitet opsluživanjaopsluživanja serveraservera SS
čekanje Sλ n μ
μμλλ –– intenzitetintenzitet prispećaprispeća zahtevazahteva u redu rednn –– kapacitetkapacitet redareda ((akoako gaga nemanema podrazumeva se da je dovoljno veliki da se podrazumeva se da je dovoljno veliki da se
može smatrati beskonačnimmože smatrati beskonačnim))
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 5
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Dinamički modelDinamički model
hold()
nasilno izbacivanje u cilju da se smanji opterećenje sistema
Dinamički modelDinamički model
Job
hold() istekao kvantum vremenaReady
stop()
X
obrađeni zahteviRed
poslovaProcesorski red PQ CP
Red za čekanjeispred stampaca Pinter
Rdq
Rd
wait()
centralni procesorGlavna memorija
Procesor QueueJob queue
Printer queue Štampač
Xd
R
DiskDisk queue
()D
DQ
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 6
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Dinamički modelDinamički modelDinamički modelDinamički model stanja opsluživanja
zauzetRd ‐ vreme odziva diska(vreme boravka u predelu diska) 1
slobodan
p )Tqd ‐ vreme provedeno u Disk QueueXd ‐ intenzitet upućivanja (toka) iz diska kaprocesorskom redu, tj. prispeća zahteva iz diska
0slobodandiska
R‐(response time) vreme provedeno u sistemu (vreme odziva celog sistema)
iskorišćenost U: 0≤U≤1
X‐intenzitet toka poslova(Throughput) [job/s] [trans/s]Proces se može izvršavati dok se ne završi ili mu se dodeljuje kvantum vremena po čijem isteku se poslu oduzima procesor (ili, ako je prioritetno raspoređivanje, ako dođe proces višeg prioriteta)
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 7
raspoređivanje, ako dođe proces višeg prioriteta)
8.1 Fizički, funkcionalni i dinamički model
Dinamički modelDinamički modelDinamički model Dinamički model
Zahtev prolazi kroz sledećih 6 stanja:
Dijagram stanja kroz koja SUBMIT
HOLD
j g j jprolazi posao u toku opsluživanja
1 red ‐ 1 server
WAITREADY
1 red ‐ 3 servera
RUN 3 reda ‐ 3 servera
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 8
COMPLETE
8.2 Osnovne veličine i komponente
ll ččOsnovneOsnovne veveliliččineine1.1. ParametriParametri konfiguracijekonfiguracije sistena (sistena (Configuration Configuration
parametersparameters CP)CP)parameters,parameters, CP)CP)2.2. Parametri Parametri opterećenjopterećenja a sistemasistema ((WWorkloadorkload, WL, WL))3.3. PokazateljiPokazatelji performansiperformansi ((PPerformanceerformance3.3. PokazateljiPokazatelji performansiperformansi ((PPerformanceerformance
indicatorsindicators, , PI)PI)
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 9
8.2 Osnovne veličine i komponente
OO k tk tOsnovneOsnovne komponentekomponente1.1. ParametriParametri konfiguracijekonfiguracije -- CPCP
StrukturaStruktura ((topologijatopologija) ) sistemasistema(( p g jp g j ))BrzinaBrzina opsluživanjaopsluživanja ((service timeservice time) ) pojedinapojedinaččnihnih komponentikomponenti sistemasistemaDisciplinaDisciplina opsluživanjaopsluživanja
2.2. Parametri Parametri opterećenjopterećenja a -- WLWLa a ea a e op e eće jop e eće jaaIntenzitetIntenzitet prispeprispećća a zahtevazahteva u u sistemsistem -- λλBrzinaBrzina kretanjakretanja zahtevazahteva krozkroz sistemsistemPotPotraražžnjanja zaza resursimaresursima u sistemuu sistemuPotPotraražžnjanja zaza resursimaresursima u sistemuu sistemu
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 10
8.2 Osnovne veličine i komponente
33 PokazateljiPokazatelji performansiperformansi PIPI3.3. PokazateljiPokazatelji performansiperformansi -- PIPIiskorišćeniskorišćenjaja svihsvih resursaresursaBrojBroj poslovaposlova ((zahtevazahteva) u ) u redovimaredovima zaza čekanječekanje, odnosno u , odnosno u
i i t ii i t iservisnim centrimaservisnim centrimaVremeVreme odzivaodziva nana nivounivou pojedinapojedinaččne ne komponentekomponente ii celogcelogsistemasistema (response time)(response time) = = vremevreme čekanja+vreme opsluživanjačekanja+vreme opsluživanjaProduktivnostProduktivnost
MPI MPI –– merljivi (merljivi (measurablemeasurable) parametri performansi) parametri performansiPI PI
PMPI PMPI -- potencijalno merljivi paramtri performansipotencijalno merljivi paramtri performansi
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 11
8.3 Opšti matematički model performansi računarskih sistema
U opštem slučaju imamo nekakvu funkciju koja povezuje ove veličineU opštem slučaju imamo nekakvu funkciju koja povezuje ove veličineU opštem slučaju imamo nekakvu funkciju koja povezuje ove veličine U opštem slučaju imamo nekakvu funkciju koja povezuje ove veličine (CP, WL i PI):(CP, WL i PI):
F(CP,WL,PI)=0 F(CP,WL,MPI,PMPI)=0F(CP,WL,PI)=0 F(CP,WL,MPI,PMPI)=0KlaseKlase problemaproblema uu modelovanjumodelovanju PRSPRS--aaKlaseKlase problemaproblema u u modelovanjumodelovanju PRSPRS aa1.1. AnalizaAnaliza postojecegpostojeceg računarskogračunarskog sistemasistema: : poznajemopoznajemo CP CP ii WLWL
trebatreba odreditiodrediti PI=PI=FFaa(CP,WL)(CP,WL) –– predikcija performansipredikcija performansi2.2. SintezaSinteza sistemasistema –– poznatopoznato je je WLWL,, a a zadajemozadajemo PIPI. . TrebaTreba pronaćipronaćipp jj ,, jj pp
strukturustrukturu ii parametreparametre računarskogračunarskog sistemasistema kojikoji cece zaza datodatoopterećenjeopterećenje datidati tratražženenee performanse:performanse: CP=FCP=Fss(WL,PI)(WL,PI)
3.3. OptimizacijaOptimizacija ((podešavanjepodešavanje) ) sistemasistema: : pronapronaććii one one parametreparametrekonfiguracijekonfiguracije CPCP takvetakve dada zaza datodato optereoptereććenjeenje odgovarajuodgovarajuććiikonfiguracijekonfiguracije CPCPoptopt takvetakve dada zaza datodato optereoptereććenjeenje odgovarajuodgovarajuććiipokazateljipokazatelji performansiperformansi budubudu boljibolji ((≥≥) ) odod pokazateljapokazatelja performansiperformansi bilobilokojekoje drugedruge konfiguracijekonfiguracije iziz skupaskupa ostvarivihostvarivih konfiguracijakonfiguracija ((ACAC) ) (allowable configuration AC) (allowable configuration AC) PIPIoptopt = = FFaa((CPCPoptopt,WL,WL) ) ≥≥ FFaa(CP,WL) , (CP,WL) , CPCP ACAC CCPP ACAC
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 12
CPCP∈∈ACAC , C, CPPoptopt∈∈ACAC
8.3 Opšti matematički model performansi računarskih sistema
44 IzračunavanjeIzračunavanje potencijalnopotencijalno merljivihmerljivih PIPI PMPIPMPI:: poznatipoznati susu4.4. IzračunavanjeIzračunavanje potencijalnopotencijalno merljivihmerljivih PI PI -- PMPIPMPI: : poznatipoznati susuCPCP, , WLWL ii MPIMPI ii računamoračunamo PMPI=FPMPI=Fmm(CP,WL,MPI)(CP,WL,MPI)
5.5. TestiranjeTestiranje ((proveraprovera) ) konzistentnostikonzistentnosti pretpostavkipretpostavki: : sistemsistem je je sintetizovansintetizovan nana bazibazi pretpostavkipretpostavki izmerimoizmerimo merljivemerljive pokazateljepokazateljesintetizovansintetizovan nana bazibazi pretpostavkipretpostavki, , izmerimoizmerimo merljivemerljive pokazateljepokazateljeperformansiperformansi, , iziz njihnjih izvedemoizvedemo PMPI. PMPI. ZatimZatim proveravamoproveravamo dada lili se se javljajujavljaju razlikerazlike izmedjuizmedju postavljenihpostavljenih ii dobijenihdobijenih vrednostivrednosti ((akoako susuboljibolji ondaonda jeje dobrodobro)) RazlikeRazlike sese javljajujavljaju zbogzbog lošihloših pretpostavipretpostaviboljibolji ondaonda je je dobrodobro). ). RazlikeRazlike se se javljajujavljaju zbogzbog lošihloših pretpostavipretpostavi. . RačunarRačunar se se nalazinalazi izmeizmeđđu u ekonomskihekonomskih sistemasistema ii električnihelektričnih kola.kola.
6.6. AnalizaAnaliza ii karakterizacijakarakterizacija opterećenjaopterećenja: : poznatipoznati CP CP ii PI PI trazimotrazimoWL=WL=FF (CP,PI)(CP,PI) OdreOdređđujemoujemo optereoptereććenjeenje WLWL kojekoje uu poznatompoznatomWL=WL=FFww(CP,PI)(CP,PI). . OdreOdređđujemoujemo optereoptereććenjeenje WL WL kojekoje u u poznatompoznatomsistemusistemu dajedaje pretpostavljenepretpostavljene pokazateljepokazatelje performansiperformansi. . PodešavanjePodešavanje ulazaulaza u u sistemsistem..
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 13
8.4 Komponente, koncepti i klasifikacija sistema masovnog opsluživanja SMO
OsnoveOsnove stohastickihstohastickih redovaredovaOsnoveOsnove stohastickihstohastickih redovaredovačekanjačekanjaa a –– prosečan interval vremena u prosečan interval vremena u kom dolaze novi poslovikom dolaze novi poslovi
Disciplinaopsluživanja
opslužni centar SMO
d l i odlasci kom dolaze novi poslovikom dolaze novi posloviλλ -- intenzitetintenzitet prispećaprispeća zahtevazahteva u red u red ((intenzitetintenzitet ulaznogulaznog tokatoka) ) λ λ = 1/a= 1/ass –– srednjesrednje vremevreme opsluživanjaopsluživanja
Red čekanjakapaciteta n
Sdolasci odlasci
λ μ
s s srednjesrednje vremevreme opsluživanjaopsluživanjaμμ -- intenzitetintenzitet opsluživanjaopsluživanja –– brojbrojzahtevazahteva kojikoji u u jedinicijedinici vremenavremenaopslužiopsluži serverserver μμ = 1/s= 1/s
korisnikzahtevi za opsluživanje
obrađeni zahtevi
pp μμ //x x -- intenzitetintenzitet odlazakaodlazaka((produktivnostproduktivnost)) -- meramera kvalitetakvalitetasistemasistema
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 14
8.4 Komponente, koncepti i klasifikacija sistema masovnog opsluživanja SMO
RedRed čekanja ima dve osnovne karakteristikečekanja ima dve osnovne karakteristikeRed Red čekanja ima dve osnovne karakteristike čekanja ima dve osnovne karakteristike kapacitetakapaciteta n n disciplina opsluživanjadisciplina opsluživanja zahtevazahteva
RedosledRedosled opsluopslužživanjaivanja: : FCFS (FIFO)FCFS (FIFO) first in, first outfirst in, first outpp jj ( )( ) ,,LCFS (LIFO) LCFS (LIFO) last in, first out; last in, first out; RSSRSS RandRandoom Selection Servicem Selection ServicePRIORITY- opsluživanje sa prioritetom, svaki zahtev nosi saPRIORITY opsluživanje sa prioritetom, svaki zahtev nosi sasobom prioritetTok zahteva: •ordinaran (prost) jedan po jedan(p ) j p j•neordinaran: u paketima ili u grupama ili rafalnoIzlazni parametar SMO sistema je x - brzina kojom zahtevinapuštaju sistem
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 15
8.5 Označavanje (notacija) SMO
A/S/A/S/c/nc/n/a/a oblikoblik oznaoznaččavanjaavanja SMOSMO gdegde susu::A/S/A/S/c/nc/n/a /a oblikoblik oznaoznaččavanjaavanja SMO SMO gdegde susu::AA ((ArrivalArrival) ) -- raspodelaraspodela vremenavremena izmedjuizmedju prispeprispeććaa zahtevazahteva zazaopsluopslužživanjeivanje ((normalnanormalna, , GausovaGausova, …), …)-- ffunkcijaunkcija raspodeleraspodele prispećaprispećazahtevazahtevazahtevazahteva
MM eksponencijalnaeksponencijalna raspodelaraspodela vremena vremena izmeizmeđđu u prispeprispećća a zahtevazahtevaDD konstantnakonstantna raspodelaraspodela vremenavremena izmeizmeđđu u prispeprispećća a zahtevazahtevaGG opopšštata((generalnageneralna neodreneodređenađena)) raspodelaraspodela vremenavremena izmeizmeđđuuG G opopšštata((generalnageneralna, , neodreneodređenađena)) raspodelaraspodela vremena vremena izmeizmeđđu u prispeprispećća a zahtevazahteva
SS ((ServiceService) ) raspodelaraspodela vremenavremena opsluopslužživanjaivanja zahtevazahtevaMM eksponencijalneksponencijalnaa raspodelaraspodela vremevreme opsluopslužživanjaivanjaMM eksponencijalneksponencijalna a raspodelaraspodela vremevreme opsluopslužživanjaivanjaDD konstantnokonstantno vremevreme opsluopslužživanjaivanja ((svsvii posposlovilovi se se opslužujopslužujuu za za podjednako podjednako vremevreme))GG opopššttaa ((generalngeneralna) ra) raspodelaaspodela vremevremenana opsluopslužživanjaivanja
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 16
G G opopšštta a ((generalngeneralna) ra) raspodelaaspodela vremevremenana opsluopslužživanjaivanja
8.5 Označavanje (notacija) SMO
cc ((channelschannels)) brojbroj kanalakanala opsluopslužživanjaivanja kolikokoliko serveraserveracc -- ((channelschannels) ) brojbroj kanalakanala opsluopslužživanjaivanja -- kolikokoliko serveraserveraistovremenoistovremeno opsluopslužžujeuje zahtevezahteve.. AAkoko je to je to jedanjedan server server možemože se se izostavitiizostaviti (podrazumevana vrednost je 1(podrazumevana vrednost je 1))nn kapacitetkapacitet reda čekanjareda čekanja maksimalanmaksimalan brojbroj poslovaposlova kojikoji se mose možžeenn -- kapacitet kapacitet reda čekanja reda čekanja -- maksimalanmaksimalan brojbroj poslovaposlova kojikoji se mose možže e smestitismestiti u red u red zaza ččekanjeekanje ((akoako je je ∞∞ kapacitetkapacitet redareda možemože se se izostavitiizostaviti, to je podrazumevana vrednost, to je podrazumevana vrednost))aa disciplinadisciplina opsluopslužživanjaivanja ((FCFSFCFS((FIFOFIFO)) FCLSFCLS((LIFOLIFO))a a -- disciplinadisciplina opsluopslužživanjaivanja ((FCFSFCFS((FIFOFIFO), ), FCLSFCLS((LIFOLIFO), ), PRIPRIORITY ORITY -- prioritetprioritet, , RSSRSS -- slusluččajnaajna selekcijaselekcija zaza opsluopslužživanjeivanje)). . Podrazumevana vrednost je FCFS, ako se ne naglasi drugačijePodrazumevana vrednost je FCFS, ako se ne naglasi drugačije
Primeri:Primeri:Primeri:Primeri:M/M/1M/M/1D/M/3/20D/M/3/20
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 17
8.6 Tipovi SMO
11 SistemSistem sasa jednimjednim serveromserverom ((jednokanalnijednokanalni))11. . SistemSistem sasa jednimjednim serveromserverom ((jednokanalnijednokanalni))
sλ x
λ [job/s][task/s] λ [job/s][task/s] -- intenzitetintenzitet prispeprispećća a zahtevazahtevas [s] s [s] -- vremevreme opsluopslužživanjaivanjaμμ = = 11/s [s/s [s¹¹ ] ] -- intenzitetintenzitet opsluopslužživanjaivanjax x -- intenzitetintenzitet kojimkojim posloviposlovi napunapušštajutaju sistemsistem
JedanJedan odod najboljihnajboljih i najlakših i najlakših pristupapristupa analizianalizi dinamidinamiččkihkih sistemasistemaj jj j jj p pp pKakoKako ninišštata nijenije oznaoznaččenoeno podrazumevamopodrazumevamo ∞∞ red red zaza ččekanjeekanje
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 18
8.6 Tipovi SMO
2.2. SistemSistem sasa viviššee serveraservera2. 2. SistemSistem sasa vivišše e serveraservera(vi(viššekanalniekanalni)) opsluopslužžnini centarcentar((sistemsistem masovnogmasovnog opsluopslužživanjaivanja))PosmatramoPosmatramo cc ekvivalentnihekvivalentnih
μFCFS1
PosmatramoPosmatramo c c ekvivalentnihekvivalentnihparalelnihparalelnih serveraservera ((svisvi imajuimaju istoisto μμ ))UkolikoUkoliko μμ nijenije istoisto zaza svesve servereservere, , pipiššemoemo
μ
μ
. . .
2
λ
SpipiššemoemoRR jeje vremevreme odzivaodziva:: R=R=TTqq+s+sTTqq je je vremevreme provedenoprovedeno u u reduredu zazaččekanjeekanje
μ c
Tq s
S
ččekanjeekanje R
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 19
8.6 Tipovi SMO
PristupiPristupi serverimaserverima različite varijanterazličite varijante::PristupiPristupi serverimaserverima –– različite varijanterazličite varijante::a)a) pristuppristup se se uvekuvek pokupokuššavaava polazepolazeććii odod prvogprvog serveraservera pa do pa do onogonog kojikoji
je je slobodanslobodanb)b) pristupapristupa sese onomonom kanalukanalu kojikoji najdunajdužžee ččekaekab)b) pristupapristupa se se onomonom kanalukanalu kojikoji najdunajdužže e ččekaekac)c) slusluččajanajan nanaččin in pristupapristupa kanalukanalu
UravnoteUravnotežžavamoavamo iskoriiskorišćšćenostenost serveraservera
3. Kolektor (sabirnica ) Kolektor predstavlja tačku povezivanja više tačaka, tačku u kojoj se stiču zahtevi
λ1λ2
. . .
λk
λ
k
iλ = λ∑
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 20
i 1=∑
8.6 Tipovi SMO
4 Element4 Element zaza grananjegrananje ((razdelnikrazdelnik))4. Element 4. Element zaza grananjegrananje ((razdelnikrazdelnik))p1, p2p1, p2 deterministideterminističčkeke verovatnoverovatnoćće e odlaskaodlaska granamagranama 1 1 ii 2 2 respektivnorespektivno
p1p2
λ 1λ
λi= pi∙λ, i=1, 2,…, kp1λ1= p1∙λ
p2
pk
λ 2
λ k
pi verovatnoća grananja
k
p 1∑
λ1 p1 λ
λ2= p2∙λp
λ
ii 1
p 1=
=∑p2
p1+ p2=1
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 21
8.6 Tipovi SMO
55 MrezeMreze SMOSMO5. 5. MrezeMreze SMOSMOAkoAko 2 2 iliili vivišše e opsluopslužžnihnih centaracentara povepovežžemoemo dobijamodobijamomremrežžu. u. PodelaPodela mremrežža:a:
otvoreneotvoreneZatvoreneZatvorene
Druga podela:Druga podela:Druga podela:Druga podela:bez povratne spregebez povratne spregesa povratnom spregomsa povratnom spregom
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 22
8.6 Tipovi SMO
Otvorene mreže:Otvorene mreže:Otvorene mreže: Otvorene mreže: -- Imaju ulaznu tačku (gde dolazi ulazni tok)Imaju ulaznu tačku (gde dolazi ulazni tok)-- Imaju izlaznu tačkuImaju izlaznu tačkuImaju izlaznu tačkuImaju izlaznu tačku-- Za sistem u ravnoteži ulazni i izlazni tok su istog Za sistem u ravnoteži ulazni i izlazni tok su istog
intenzitetaintenziteta
λ_
λ_
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 23
8.6 Tipovi SMO
Zatvorene mreže:Zatvorene mreže:Zatvorene mreže: Zatvorene mreže: -- Nemaju ulaznu ni izlaznu tačkuNemaju ulaznu ni izlaznu tačku-- Ima konstantan broj zahteva (korisnika) uIma konstantan broj zahteva (korisnika) uIma konstantan broj zahteva (korisnika) u Ima konstantan broj zahteva (korisnika) u
mreži mreži -- Stepen multiprogramiranja je konstantanStepen multiprogramiranja je konstantan
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 24
8.7 Kvantitativna analiza osnovnih SMO računarskih sistema
11 TerminaliTerminali1.1. TerminaliTerminaliz z vreme razmišljanja terminala. vreme razmišljanja terminala. Sa porastom broja korisnika Sa porastom broja korisnika
d išlj jd išlj jz
T1
opada vreme razmišljanjaopada vreme razmišljanjaTerminal je predstaljen Terminal je predstaljen vremenom kašnjenja vremenom kašnjenja ( išlj j ) t t d( išlj j ) t t d
z
zT2
(razmišljanja), pretpostamo da (razmišljanja), pretpostamo da svaki korisnik ima svoj terminal svaki korisnik ima svoj terminal tako da ne postoji red za čekanje, tako da ne postoji red za čekanje, ni pojedinačni ni zajedničkini pojedinačni ni zajednički
z
Tn. . .
ni pojedinačni ni zajedničkini pojedinačni ni zajednički
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 25
8.7 Kvantitativna analiza osnovnih SMO računarskih sistema
22 PaketskaPaketska (batch)(batch) obradaobrada2. 2. PaketskaPaketska (batch) (batch) obradaobradaprispeliprispeli posloviposlovi se se razvrstavajurazvrstavaju uu redoveredove zaza ččekanjeekanje popo prioritetimaprioritetima
HPQ HPQ –– high priority queuehigh priority queue -- red vired viššegeg prioritetaprioritetaMPQ MPQ ‐‐medium priority queuemedium priority queue ‐‐ red red srednjegsrednjeg prioritetaprioriteta
LPQ LPQ ‐‐ lowprioritylowpriority queuequeue ‐‐ red red niskogniskog prioritetaprioriteta
UnutarUnutar redovaredova jeje rasporeraspoređivanje po principu FCFSđivanje po principu FCFSUnutarUnutar redovaredova je je rasporeraspoređivanje po principu FCFSđivanje po principu FCFS
Zahtev iz HPQ nikad ne ide na MPQ ili LPQZahtev iz HPQ nikad ne ide na MPQ ili LPQ
FCFSHPQ
MPQ
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 26
LPQ
8.7 Kvantitativna analiza osnovnih SMO računarskih sistema
33 ProcesorProcesor (CPU)(CPU)3. 3. ProcesorProcesor (CPU)(CPU)
CP1tp
CP2
. . .
Proceseor queue
PQ tp
CPktp
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 27
8.7 Kvantitativna analiza osnovnih SMO računarskih sistema
44 ProcesorProcesor4.4. ProcesorProcesor
PQ
kvantum vremena je istekao
PQ q
AkoAko procesorprocesor svakisvaki procesproces opsluopslužžujeuje sa sa vremenskimvremenskim kvantumomkvantumomq,q, popo istekuisteku tog qtog q,, akoako se se proces proces ne ne zavrzavrššii,, vravraćća se u PQa se u PQ ((Round Round RobinRobin))))
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 28
8.7 Kvantitativna analiza osnovnih SMO računarskih sistema
5 Diskovi5 Diskovi5. Diskovi5. Diskovi
tp1 D1
DQk
DQ1
td
td
p2
1
D2
DQpk DkDQk td
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 29
8.7 Kvantitativna analiza osnovnih SMO računarskih sistema
66 DiskoviDiskovi sasa malimmalim DQDQ→→116. 6. DiskoviDiskovi sasa malimmalim DQDQ→→11
td D1
tdD2
...
Skup više neekvivalentnih paralelnih servera. Ako je dužina reda
tdDk
...
p p jza čekanje diska Dq 1 (diskovi sa malim čekanjem) smanjuje sečekanje u redu (Tq 0) tj. vreme opsluživanja je kraće (malovreme čekanja na pristup disku)
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 30
8.8 Osnovni SMO model računarskog sistema sa dijagramom prelaza stanja
nasilno izbacivanje zahteva u cilju rasterećenja sistema
d lji iDAQ
HP
MP MP
HP opsluženi poslovi
zauzet nedeljivi resurs istekao kvant vremena
CP1
CP2LP LP
Disciplinaopsluživanjamemorije
DQ1
DQ
Disciplina opsluživanja procesora
stanja: [HOLD] [READY] [RUN]
diskovi
D1
CP2
T
T
DQ2
Disciplina opsluživanja diskova
Disciplina opsluživanjadiskova
DAQ – Device Allocation Queue
[WAIT]
terminaliD2
MT
MT
magnetne trake
štampači
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 31
P
Pštampači
8.8 Osnovni SMO model računarskog sistema sa dijagramom prelaza stanja
GrubeGrube zamenezamene::GrubeGrube zamenezamene::
1.1. Batch (Batch (paketskapaketska) ) obradaobrada((pp ))
BQ S
SS je je reprezentreprezent svihsvih opsluopslužžilacailaca zaza paketskupaketsku obraduobradu
BQBQ –– red poslova koji čekaju na paketsku obradured poslova koji čekaju na paketsku obraduBQ BQ –– red poslova koji čekaju na paketsku obradured poslova koji čekaju na paketsku obradu
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 32
8.8 Osnovni SMO model računarskog sistema sa dijagramom prelaza stanja
22 CikliCikliččnini modelmodel paketskepaketske obradeobrade2. 2. CikliCikliččnini model model paketskepaketske obradeobrade
CP1
PQ
CPn
. . .
DQ
D1
D. . .
Dm
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 33
8.8 Osnovni SMO model računarskog sistema sa dijagramom prelaza stanja
3 Model3 Model m ltiprogramiranjam ltiprogramiranja sasa centralnimcentralnim ser eromser erom3. Model 3. Model multiprogramiranjamultiprogramiranja sasa centralnimcentralnim serveromserverom
PQ
DQ
CP
1‐p1
p1
DQk
DQ1D1 p11 p1
CP ima ulogucentralnogservera
...
DQkDk pk
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 34
8.8 Osnovni SMO model računarskog sistema sa dijagramom prelaza stanja
44 Interakti niInterakti ni sistemisistemi4. 4. InteraktivniInteraktivni sistemisistemi
T1
PQ CP
z
z
1
Tn. . .
z
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 35
8.8 Osnovni SMO model računarskog sistema sa dijagramom prelaza stanja
5 Model interaktivnog sistema sa centralnim5 Model interaktivnog sistema sa centralnim5. Model interaktivnog sistema sa centralnim 5. Model interaktivnog sistema sa centralnim serveromserverom z
z
zCP
zPQ
z
z DQ1
DQk
D1
D
. . .
ETF‐Beograd Performanse Računarskih Sistema 36
Dk