ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА БОРТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Актуальность тематики параллельных вычислений была осознана достаточно давно при решении сложных научно-технических задач, как в связи с низкой надежностью и производительностью компьютеров, так и в связи с появлением многопроцессорных систем и многоядерных процессоров. Технология обеспечения надежности и высокой производительности на основе параллельных вычислений естественным образом стала преобладающей в бортовых вычислительных системах (БВС). В настоящее время такие системы находят широкое применение в авиационной и космической технике, а также в наземных и водных подвижных объектах. Эффективность выполнения поставленных задач, безопасность, эксплуатационная пригодность и ряд других важных качеств подвижных объектов в значительной мере определяются способностью бортовой вычислительной системы выполнять свои функции. Развитие бортового оборудования характеризуется постоянным увеличением числа решаемых задач и повышением их сложности, расширением интеллектуальных и адаптивных возможностей. Это неизбежно приводит к усложнению БВС, ее операционной системы и специального программного обеспечения. На время решения большинства задач, возлагаемых на БВС, накладываются жесткие временные ограничения. Выполнение этих требований приводит к необходимости организации парал-лельных вычислительных процессов. В данной работе представлена совокупность математических моделей, формулировок задач и подходов к их решению, позволяющих построить расписание параллель-ного вычислительного процесса для реализации информационно-связанных задач на многопроцессорных бортовых вычислительных системах. Даны модели наборов решаемых задач в форме нагруженного графа и в ярусно-параллельной форме, решение задач о назначениях решаемых задач на процессоры и алгоритм составления расписания параллельного вычислительного процесса.

многопроцессорная система, информационно-связанные задачи, ярусно-параллельная форма, параллельный вычислительный процесс, multiprocessor system, information and connected tasks, yarusno-parallel form, parallel computing process

1. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ - Петербург, 2004. 608 с.

2. Боресков А. В. [и др.] Параллельные вычисления на GPU. Архитектура и программная модель CUDА. М.: Изд-во МГУ, 2012. 336 с.

3. Бурцев В.С. Параллелизм вычислительных процессов и развитие архитектуры суперЭВМ. М.: Изд-во “Нефть и газ”, 1997. 150 с.

4. Таненбаум Э. Распределенные системы. Принципы и парадигмы, Ван Сеен. М.СПб.: Питер, 2003. 877с.

5. Эндрюс Г.Р. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования. М. Издательский дом «Вильямс», 2003. 512 с.

6. Гергель В.П., Стронгин Р.Г. Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем. Н.Новгород, 2001. 386 с.

7. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: BHV, 2002. 486 с.

8. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем, СПб.: Петербург, 2002. 360 с.

9. Гохрингер Д., Хюбнер М., Бекер Ю. Архитектура адаптивных многопроцессорных системна кристалле: новая степень свободы при проектировании систем и в поддержке при выполнении // Мир радиоэлектроники. М.: Техносфера, 2012. С. 146 - 173.

10. Карпов В.Е. Введение в распараллеливание алгоритмов и программ // Компьютерные исследования и моделирование. 2010. Т. 2 № 3. С. 231 272.

11. Назаров С.В. Операционные системы специализированных вычислительных комплексов: теория построения и системного проектирования. М.: Машиностроение, 1989. 400 с.