ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

Синтез параллельныных многопроцессорных вычислительных структур

Цель работы

Изучение методов синтеза параллельных многопроцессорных вычислительных структур с использованием аппарата сетей Петри и тензорной методологии.

Постановка задачи

Пусть имеется некоторая исходная СП-модель, выполняющая функции моделируемого объекта. Кроме данной, очевидно, существуют и другие модели, выполняющие аналогичные функции, но отличающиеся от исходной характеристиками.

Задача состоит в том, чтобы найти эти модели, рассмотреть методы, позволяющие их синтезировать.

Практическое задание

1. Получить вариант задания у преподавателя на построение СП-модели N.

2. Выполнить цикл работ по анализу базовой СП-модели N₁, включающих:

   1. Декомпозицию исходной структуры на линейные и линейно-циклические фрагменты;

   2. Построение примитивной системы;

   3. Построение тензора преобразования.

3. Учесть заданные ограничивающие условия (база знаний), накладываемые на связи переходов. Выполнить операцию синтеза исходной СП-модели N_1.

4. Построить структурную схему многопроцессорной системы для заданного варианта. Определиться с движением входных (А, В) и генерируемых данных (С). Принять во внимание условие, что вновь поступаемые на входной регистр процессорных элементов (ПЭ) данные, стирают имеющиеся.

5. Построить программу синтеза заданной СП-модели.

6. Построить матричное описание СП-модели по полученной программе синтеза в системе координат примитивной системы.

7. Выразить построенную СП-модель в исходной системе координат.

8. Провести моделирование построенной СП-модели с помощью программного комплекса GPTN.

9. Построить таблицы, демонстрирующие потактовую работу ПЭ построенной СП-модели.

10. Определить числовые характеристики построенной СП-модели по параметрам, согласованным с преподавателем.

11. Сделать выводы по работе.

12. Оформить отчет.

Варианты заданий

А. Многопроцессорная структура умножения матрицы на матрицу

1. Проекция многопроцессорной структуры по оси X.

2. Проекция многопроцессорной структуры по оси Y.

3. Проекция многопроцессорной структуры по оси X-Y (45 градусов).

4. Объединение элементов нижней горизонтальной линейки процессорной матрицы.

5. Объединение элементов средней горизонтальной линейки процессорной матрицы.

6. Объединение элементов верхней горизонтальной линейки процессорной матрицы.

7. Объединение элементов левого столбца процессорной матрицы.

8. Объединение элементов среднего столбца процессорной матрицы.

9. Объединение элементов правого столбца процессорной матрицы.

Б. Многопроцессорная структура умножения матрицы на вектор

10. Проекция многопроцессорной структуры по оси X.

11. Проекция многопроцессорной структуры по оси Y.

12. Проекция многопроцессорной структуры по оси X-Y (45 градусов).

13. Объединение элементов нижней горизонтальной линейки процессорной матрицы.

14. Объединение элементов средней горизонтальной линейки процессорной матрицы.

15. Объединение элементов верхней горизонтальной линейки процессорной матрицы.

16. Объединение элементов левого столбца процессорной матрицы.

17. Объединение элементов среднего столбца процессорной матрицы.

18. Объединение элементов правого столбца процессорной матрицы.

	N2	N3	N4	N5	N6	N7	N8	N9	N10	N11	N12	N13
b1_1	1		2	4	1	1
b''1_2				5	2	4
b'1_2			3	5	2	4
b''1_3				6	3	5
b'1_3			4	6	3	5
b1_4	1					2
b2_1	2		1	2		2
b''2_2			2	3	4	6
b'2_2				3	4	6
b''2_3				4	5	7
b'2_3				4	5	7
b2_4	2		4	5		3
b3_1	3					3
b''3_2			1	1	1	8
b'3_2				1	1	8
b''3_3				2	2	9
b'3_3				2	2	9
b3_4	3		3	3	3	1
c1_1		1	6	11	8	10
c''1_2				9	7	13
c'1_2			7	9	7	13
c''1_3				7	6	14
c'1_3			8	7	6	14
c1_4		1				12
c2_1		2	5		10	12
c''2_2			6	10	9	15
c'2_2				10	9	15
c''2_3				8	8	16
c'2_3				8	8	16
c2_4		2	8		7	11
c3_1		3				11
c''3_2			5	11	11	17
c'3_2				11	11	17
c''3_3				9	10	18
c'3_3				9	10	18
c3_4		3	7	7	9	10
t11	1	1	2	2	1
t21	1	2	3		2
t31	1	3
t12	2	1	1	1
t22	2	2	2
t32	2	3	3	2
t13	3	1
t23	3	2	1		1
t33	3	3	2	1	2