Синхронный режим распределенных вычислений при непрерывном выполнении блоков ограниченного числа копий программного ресурса

Abstract

При создании многопроцессорных распределенных вычислительных систем особую актуальность приобретают задачи построения и исследования математических моделей организации взаимодействия процессов, конкурирующих за программный ресурс. В связи с этим интерес представляют задачи распределенных вычислений, связанные с получением математических соотношений, которые могут иметь как прямой, так и обратный характер. При постановке прямых задач условиями являются значения параметров многопроцессорной системы, а решением – минимальное общее время реализации заданных объемов вычислений. Постановка обратных задач сводится к расчету характеристик многопроцессорных систем, поиску критериев эффективности и оптимальности организации выполнения множества распределенных конкурирующих взаимодействующих процессов. При построении и исследовании математических моделей и задач оптимальной организации распределенных процессов широко применяется аппарат теории графов, линейных диаграмм Ганта, теории расписаний, комбинаторной оптимизации, алгебры матриц и др. В работе построена математическая модель распределенных вычислений, решены задачи нахождения минимального времени выполнения неоднородных процессов, конкурирующих за использование ограниченного числа копий программного ресурса в синхронном режиме в случаях неограниченного и ограниченного параллелизма по числу процессоров многопроцессорной системы. При этом использованы идеи структурирования программного ресурса на линейно-упорядоченные блоки с их последующей конвейеризацией по процессам и процессорам многопроцессорной системы.