1.一种基于M/M/1排队的TOC(三值光学计算机,Ternary Optical Computer)服务模型的服务响应时间的计算方法,其特征在于,所述基于M/M/1排队的TOC服务模型,包括客户端和作为完成用户计算需求的唯一节点的服务器;用户通过客户端向服务器提交运算请求,服务器完成运算后再将结果反馈给客户端;
所述服务器包括运算请求接收模块、数据预处理模块、任务调度模块、处理器分配模块、处理器硬件重构模块、处理器模块、解码器模块和运算结果发送模块;运算请求接收模块接收到用户提交的运算请求后,将其发送至数据预处理模块;数据预处理模块计算运算请求的优先级并将其插入待调度链表;任务调度模块完成链表中任务的调度,将任务发送到处理器分配模块;处理器分配模块根据按需分配原则为已被调度的任务中的不同运算分配光学处理器资源;同时,处理器硬件重构模块根据用户不同的计算需求完成光学处理器重构,并运用重构好的处理器模块为用户完成运算,解码器模块对运算结果进行解码,并将运算结果发送至运算结果发送模块,最后运算结果发送模块将运算结果反馈至相应的客户端;
所述基于M/M/1排队的TOC服务模型的服务响应时间的计算方法具体为:不同用户可以并发提交运算请求,不同运算请求到达时将按等待制进行排队,因此基于M/M/1排队系统和先到先服务策略建立TOC服务模型;TOC为n个运算请求提供计算服务的平均响应时间T的计算公式为:T=TRA+TDPP+TRS+TRT (1)
其中TRA表示运算请求接收模块接收运算请求所需的平均时间,TDPP表示对运算请求进行预处理所需的平均时间,TRS表示调度任务所需的平均时间,TRT表示将运算结果发送给用户的平均时间;
所述TRA计算为
其中λ表示单位时间内到达的任务数即运算请求的到达速率,μ表示各运算请求的平均运算量,ω表示接收运算请求的网络传输速度;
所述TDPP计算为
其中τ表示数据预处理模块对运算请求中的数据进行预处理速度;所述TRS计算为其中θ表示任务调度模块、处理器分配模块、处理器硬件重构模块、处理器模块和解码器模块构成的等待制队列的服务速率;
所述TRT计算为
将(2)、(3)、(4)和(5)式代入(1)式得到服务平均响应时间T:
2.根据权利要求1所述的基于M/M/1排队的TOC服务模型的服务响应时间的计算方法,其特征在于,任务调度模块将数据发送至TOC的平均传输速率为j,处理器硬件重构模块完成处理器分配时间为常数C1,处理器硬件重构模块完成光学处理器重构的时间为常数C2,TOC的处理速度为δ,则任务调度模块、处理器分配模块、处理器硬件重构模块、处理器模块和解码器模块构成的等待制队列的服务速率θ可由下面的式(7)求得;且所述式(4)是通过式(7)得到的;
3.根据权利要求1所述的基于M/M/1排队的TOC服务模型的服务响应时间的计算方法,其特征在于,所述TRS不仅包括任务调度时间,还包括处理器分配时间、处理器重构时间、运算时间和解码时间。
4.根据权利要求1所述的基于M/M/1排队的TOC服务模型的服务响应时间的计算方法,其特征在于,所述n个运算请求到达服从参数为λ的指数分布,传输数据量为μ/2,传输数据所需平均时间为μ/2ω,单位时间内接收运算请求个数的服务速率为2ω/μ。