Файл: Спирин, А. А. Экономический анализ комплекса технических средств вычислительных установок конспект лекций.pdf

ния, где управление производственным процессом осуществляется в реальном или близком к нему масштабе времени. Количество автома­ тизированных средств выдачи информации определяется числом пунк- ■ тов получения информации.

Количество видеотерминальных устройств определяется числом потребителей результатной информации в автоматизированной систе­ ме управления или числом абонентов, входящих в "куст" вычисли­ тельного центра коллективного пользования.

Выбор технических средств выдачи данных должен зависеть от оперативности режима управления и соответствовать уровню автома­ тизации сбора, передачи и обработки информации в автоматизирован­ ной системе.

ГЛАВА П. АНАЛИЗ КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

§ I. Количественный анализ комплекса технических средств

В основе количественного анализа комплекса технических средств лежит определение соответствия объемов работ и времен­ ных ограничен# количеству и производительности технических средств.

Основной ограничивающей величиной процесса обработка информа­ ции во времени является цикл обработки информации. Цикл работ (Ц) одределяетс^отрезком времени от начала поступления информации'в обработку (Jh ) до срока готовности задачи ( % ) , т.е.

В свою очередь цикл работ складывается из допустимых продол­ жительностей выполнения подготовительных операций (5^) и времени решения задач на ЭВМ в днях (Si ). Продолжительность решения за­ дач на ЭВМ зависит от суммарного временя решения задач ( 14 ) и дневного, фонда работы машины (9^-):

%

Продолжительность подготовительных операций является варьи­ руемой величиной - •'"чеделяется как разность цикла работ и про­ должительности-решения с< тач на ЭВМ, т.е.

30

Т,

’В

Ф.

д

Продолжительность решения задач на ЭВМ зависит от времени реализации основных этапов обработки Информации а режима обработ­ ки информации на машине.

Решение любой задачи ( I ) состоит аз комбинации четырех эта­ пов: ввода информации с носителей внешних устройств в ячейки па­ мяти оперативного запоминающего устройства (til ); счета (lay); обмена информацией между оперативной памятью машины и внешними

При выполнении этих этапов-решения задачи устройства ЭВМ имеют различную загрузку, которая зависит от состава и характера действий, осуществляемых с информацией.

При вводе информации (например, с перфолент) арифметическое устройство производит разворот машинного слова, осуществляет кон­ трольное суммирование и запись слова в память. Для выполнения этих действий из всего времени ввода арифметическое устройство работает менее одного процента, центральное устройство управления работает все 100 процентов, хотя при этом используется около 60 процентов оборудования всего устройства управления, и само ввод­ ное устройство занято полностью. Лимитирующей величиной является быстродействие вводного устройства, и поэтому время ввода опреде­ ляется так:

где Мвв - объем вводимой информации; Пвв - быстродействие вводного устройства.

При счете осуществляется непрерывный автоматический процесс арифметических и логических операций, требующих обмена информаци­ ей между арифметическим, оперативно-запоминающими устройствами и центральным устройством управления. Во время счета арифметическое устройство и центральное устройство управления заняты полностью. Загрузка оперативного запоминающего устройства зависит от харак­ тера и удельных весов выполняемых операций. Для логических опера­ ций и элементарных операций с фиксированной запятой 70 процентов

31

времени относится на обращение к запоминающему устройству, В длин­ ных операциях с фиксированной запятой (деление, умножение) и в операциях с плавающей запятой доля времени обращения к запоминаю­ щему устройству составляет около 30 процентов. Таким образом время счета определяют по времени работы арифметического устройства с

ветствия операций решаемые задачи разбиваются на типовые группы. Задачи, связанные с обработкой экономической информации, могут быть сгруппированы следующим образом ClJ :

I группа. Задачи формального и содержательного преобразовй'- ния фраз одного массива. В процессе решения этих, задач произво­ дится ввод массива в оперативную память. Обработка, массива заклю­ чается в перегруппировке и упорядочении информации в оперативной памяти при ограниченных объемах.арифметических операций. Алго­ ритм обработки; информации-.предусматривает нахождение сумм, умно­ жение на постоянное число' й получение разрезов по относительно простым формам’.

Удельный вес логических операций при решении этой группы за­ дач составляет около 70 процентов, а арифметических операций око-** ло 30 процентов. Коэффициент соответствия операций равен от 50 до 100 операций на символ вводимой информации.

Я Группа. В эту группу входят задачи формального и содержа­ тельного преобразования фраз двух и более массивов. При решении задач информация хранится на внешнем запоминающем устройстве. Имеются частые обращения к внешним запоминающим устройствам. Объ­ ем арифметических операций сравнительно незначителен. Алгоритм сводится к нахождению простых сумм, сумм парных произведений и операциям с матрицами.

32

Удельный вес логических операций достигает до 95 процентов. Арифметические операции .составляют менее 10 процентов:

Кст=1000 * 1200 опер/симв.

Ш группа. Сюда относятся задачи экстремального характера. Алгоритм представляет собой численную реализацию сложных матема­ тических методов при значительном количестве циклов, итераций од­ них и тех же элементов информации, изменении направлений вычисли­ тельного процесса в зависимости от условий или промежуточных ре­ зультатов.

В связи со сложностью реализуемого алгоритма удельный вес арифметических операций достигает 90 процентов, а удельный вес логических операций составляет около 10 процентов. Коэффициент соотношения операций равен от 1000 до 3000 операций на символ".

Приведенный метод расчета времени работы .арифметического устройства дает приблизительные результаты за счет применения ус­ редненных значений удельных весов операций и коэффициентов соот­ ношения операций. Если имеется формальный алгоритм задачи и воз­ можность определить фактическое количество реализуемых операций,

Следующим этопом решения задачи на ЭВМ является обмен инфор­ мацией между оперативной памятью и магнитной лентой.Во время об­ мена в арифметическом устройстве происходит разворот машинного слова, отрабатывается такт записи информации в память и осущест­ вляется контрольное суммирование. В процессе обмена арифметичес­ кое устройство занято около 20 процентов, центральное устройство управления около 60 процентов 'и оперативное запоминающее устрой­ ство около 10 процентов времени обмена.

Затраты машинного времени на процесс обмена рекомендуют оп­ ределять по следующей формуле til :

Qj К ci

--l

где Q-j - объем массива,считываемого (записываемого) из внешне­ го накопителя;

\Y/w- скорость обмена, знаков в единицу времени;

- коэффициент, учитывающий контроль считывания

33

(цри контрольном суммировании Kt'ua 2);

4-

количество обращений к внешним накопителям.

Заключительным этапом решения задачи является вывод резуль­ татной информации аз памяти машины на носители внешних устройств. Цри выводе информации занятость арифметического и оперативного запоминающего устройств составляет не выше 40 процентов общего времени вывода. Время вывода определяется быстродействием вывод­ ного устройства, а именно:

чании работы внешнего устройства;

-Lfy - время работы внешнего устройства.

Определять продолжительность подготовительных работ как раз­ ность^цикла и продолжительности решения задач на ЭВМ возможно при условии, если период решения задали н^ зависит от окончания работ по другой задаче. Это может быть в случае, если часть информации, необходимая для решения данной задачи, занята при решении другой задачи и используются результаты решения по предыдущей задаче.

34