Hier is een basisstructuur voor een Fortran-programma dat hulpbronnen efficiënt toewijst op basis van de gegeven specificaties. Het programma richt zich op het minimaliseren van de uitvoeringstijd door de hulpbronnen zodanig toe te wijzen dat de taakeisen worden voldaan, terwijl de totale beschikbare hulpbronnen niet worden overschreden. **Stap 1: Programmastructuur** ```fortran program hulpbrontoewijzing implicit none ! Parameters integer, parameter :: totaal_hulpbronnen = 1000 integer, parameter :: cpu_taakeis = 200 integer, parameter :: ram_taakeis = 50 ! Variabelen integer :: cpu_toewijzing, ram_toewijzing real :: tijd, efficiëntie ! Controle of hulpbronnen toereikend zijn if (cpu_taakeis > totaal_hulpbronnen .or. ram_taakeis > totaal_hulpbronnen) then print *, "Hulpbronnen ontoereikend voor de taak." stop end if ! Toewijzing van hulpbronnen (bijvoorbeeld gelijkmatig of op basis van prioriteit) cpu_toewijzing = cpu_taakeis ram_toewijzing = ram_taakeis ! Simuleer de uitvoering (voorbeeld: bereken benodigde tijd) ! In werkelijkheid zou je hier de werkelijke uitvoering en tijd meten tijd = simulate_uitvoering(cpu_toewijzing, ram_toewijzing) ! Evaluatie van prestaties call evalueer_prestaties(tijd) contains function simulate_uitvoering(cpu, ram) result(tijd) integer, intent(in) :: cpu, ram real :: tijd ! Placeholder voor simulatie van uitvoeringstijd ! Bijvoorbeeld: tijd is invers afhankelijk van CPU en RAM tijd = 100.0 / (cpu / 200.0) + 50.0 / (ram / 50.0) end function simulate_uitvoering subroutine evalueer_prestaties(tijd) real, intent(in) :: tijd print *, "Uitvoeringstijd:", tijd, "eenheden" ! Hier kun je verdere evaluaties toevoegen end subroutine evalueer_prestaties end program hulpbrontoewijzing ``` **Stap 2: Prestatie-evaluatie en parameteraanpassingen** - **Prestaties meten:** Voer het programma meerdere keren uit met verschillende hulpbronnentoeweisingsstrategieën (bijvoorbeeld meer CPU toewijzen of meer RAM) en meet de uitvoeringstijd. - **Evaluatiecriteria:** Gebruik bijvoorbeeld de gemiddelde uitvoeringstijd, doorvoer of resource-efficiëntie. - **Parameteraanpassing:** Op basis van de evaluatie pas je de hulpbronnentoewijzing aan. Bijvoorbeeld, als meer CPU de uitvoering aanzienlijk versnelt, verhoog dan de CPU-toewijzing en verlaag misschien RAM, afhankelijk van de impact. **Stap 3: Optimalisatie en verfijning** - Overweeg het gebruik van heuristieken of optimalisatietechnieken (bijvoorbeeld lineaire programmering) om de hulpbronnen optimaal te verdelen. - Implementeer een iteratief proces waarbij hulpbronnentoewijzingen worden aangepast op basis van prestatiefeedback. **Samenvatting:** - Start met een basisallocatie die voldoet aan de taakeisen. - Simuleer en meet de prestaties. - Evalueer en pas de toewijzingen aan om de minimale uitvoeringstijd te bereiken. - Herhaal dit proces voor verdere optimalisatie. Indien je meer gedetailleerde of complexe strategieën nodig hebt, kan ik je helpen met het uitbreiden van de code of het introduceren van geavanceerdere optimalisatietechnieken.

Hier is een ontwerp voor een Fortran-programma voor efficiënte hulpbrontoewijzing, inclusief prestatiediagnose en parameterafstemming: ```fortran program hulpbrontoewijzing implicit none ! Constanten en variabelen integer, parameter :: totaal_hulpbronnen = 1000 integer, parameter :: cpu_per_taak = 200 integer, parameter :: ram_per_taak = 50 integer, parameter :: max_taken = totaal_hulpbronnen / min(cpu_per_taak, ram_per_taak) real :: start_tijd, eind_tijd integer :: i, j, aantal_taken integer :: beschikbare_cpu, beschikbare_ram logical :: taak_voltooid(max_taken) ! Prestatiemeting variabelen real :: totale_uitvoeringstijd real :: gemiddelde_taaktijd integer :: succesvolle_taken ! Initialisatie call cpu_time(start_tijd) beschikbare_cpu = totaal_hulpbronnen beschikbare_ram = totaal_hulpbronnen taak_voltooid = .false. succesvolle_taken = 0 ! Hulpbron toewijzingslus do i = 1, max_taken if (beschikbare_cpu >= cpu_per_taak .and. beschikbare_ram >= ram_per_taak) then ! Toewijzen hulpbronnen beschikbare_cpu = beschikbare_cpu - cpu_per_taak beschikbare_ram = beschikbare_ram - ram_per_taak ! Simuleer taakuitvoering call voer_taak_uit(i) taak_voltooid(i) = .true. succesvolle_taken = succesvolle_taken + 1 else exit ! Stop wanneer hulpbronnen uitgeput zijn end if end do call cpu_time(eind_tijd) totale_uitvoeringstijd = eind_tijd - start_tijd ! Resultaten weergeven print *, '=== HULPBRONTOEWIJZINGSRESULTATEN ===' print *, 'Totaal beschikbare hulpbronnen:', totaal_hulpbronnen print *, 'Succesvol voltooide taken:', succesvolle_taken print *, 'Totale uitvoeringstijd:', totale_uitvoeringstijd, 'seconden' print *, 'Restant CPU:', beschikbare_cpu print *, 'Restant RAM:', beschikbare_ram contains subroutine voer_taak_uit(taak_id) integer, intent(in) :: taak_id real :: wacht_tijd ! Simuleer variabele taakduur (0.1-0.5 seconden) call random_number(wacht_tijd) wacht_tijd = 0.1 + wacht_tijd * 0.4 call sleep(int(wacht_tijd * 1000)) ! Milliseconden print *, 'Taak', taak_id, 'voltooid in', wacht_tijd, 'seconden' end subroutine voer_taak_uit end program hulpbrontoewijzing ``` **Prestatie-evaluatiemodule:** ```fortran module prestatie_evaluatie implicit none contains subroutine analyseer_prestaties(uitvoeringstijd, succesvolle_taken, totaal_hulpbronnen) real, intent(in) :: uitvoeringstijd integer, intent(in) :: succesvolle_taken, totaal_hulpbronnen real :: doorvoer, efficiëntie doorvoer = real(succesvolle_taken) / uitvoeringstijd efficiëntie = (real(succesvolle_taken * 200) / totaal_hulpbronnen) * 100 print *, '=== PRESTATIE-ANALYSE ===' print *, 'Doorvoer:', doorvoer, 'taken/seconde' print *, 'Hulpbronefficiëntie:', efficiëntie, '%' print *, 'Gemiddelde taaktijd:', uitvoeringstijd / succesvolle_taken, 'seconden' end subroutine analyseer_prestaties subroutine pas_parameters_aan(basis_cpu, basis_ram, schaal_factor) integer, intent(inout) :: basis_cpu, basis_ram real, intent(in) :: schaal_factor ! Dynamische parameteraanpassing basis_cpu = nint(basis_cpu * schaal_factor) basis_ram = nint(basis_ram * schaal_factor) print *, 'Nieuwe parameters - CPU:', basis_cpu, 'RAM:', basis_ram end subroutine pas_parameters_aan end module prestatie_evaluatie ``` **Prestatie-evaluatiestrategieën:** 1. **Kritieke prestatie-indicatoren (KPI's):** - Doorvoer (taken per tijdseenheid) - Hulpbronnengebruiksefficiëntie - Gemiddelde taakvoltooiingstijd - Wachtrijgrootte 2. **Parameteroptimalisatie:** ```fortran ! Automatische parameterafstemming if (doorvoer < doeldoorvoer) then call pas_parameters_aan(cpu_per_taak, ram_per_taak, 0.9) ! Verlaag eisen else if (efficiëntie < 85.0) then call pas_parameters_aan(cpu_per_taak, ram_per_taak, 1.1) ! Verhoog eisen end if ``` 3. **Monitoring en feedback:** - Implementeer real-time monitoring van hulpbrongebruik - Gebruik historische data voor trendanalyse - Pas toewijzingsalgoritme aan op basis van werklastpatronen **Aanbevelingen voor verbetering:** - Implementeer prioriteitswachtrij voor taken - Voeg dynamische schaling toe gebaseerd op werklast - Gebruik machine learning voor voorspellende toewijzing - Implementeer deadlock-preventiemechanismen Dit ontwerp minimaliseert de uitvoeringstijd door parallelle taakuitvoering waar mogelijk en biedt een framework voor continue prestatie-optimalisatie.