Производителност на компютърните системи. Многопроцесорни системи

4.1
Производителност на компют
ърните системи. Многопроцесорни

системи
Измерване на производителността на компютърните системи
За потребителя на настолна конфигурация компютърът е по-бърз за по краткото време на изпълнение, докато за администратора на Аmazon.com например компют
ИИзмерване на производителността на компютърните системи
За потребителя на настолна конфигурация компютърът е по-бърз за по краткото време на изпълнение, докато за администратора на Аmazon.com например компютърът е по-бърз,За потребителя на настолна конфигурация компютърът е по-бърз за по краткото време на изпълнение, докато за администратора на Аmazon.com например компютърът е по-бърз, когато изпълнява повече транзакции за час. Компютърният потребител
е
з
аинтересован в намаляването на времето за отговор, времето между ст
а
рта и изпълнението на събитие или с други думи времето за изпълнение. Администраторът на голям център за обработка на информация може да бъде заинтересован от повишаването на производителността – крайното количество работа, извършено за даденото време. В частност „Х е n пъти по-бърз от Y” ще означава:

Ако времето за изпълнение е реципрочно на производителността, то:

Тук производителността на Х е 1.3 пъти по-висока от тази на Y ако броят задачи, изпълнени за единица време на компютър Х е 1.3 пъти броя изпълнени на Y.
Времето обаче не е винаги единицата, използвана за сравняване производителността на компютрите. Нашата позиция е че единствената надеждна мярка за производителност е времето за изпълнение на реални програми, и че всички предлагани алтернативи на времето като единица или реални програми като измервани показатели, водят до нелогични заключения или дори до грешки в компютърния дизайн.
Времето за изпълнение може да бъде дефинирано по различен начин в зависимост от това какво отброяваме. Най популярна дефиниция на време е време за отговор или действителна продължителност, което е периода в очакване за изпълнение на задача, включващ достъпа до диска, достъпа до паметта, входно/изходни дейности, натоварването на операционната система – всичко. С мултипрограмността, процесорът работи по друга програма, докато чака за вход/изход и не е задължително да минимизира времето за очакване на дадена програма. Оттук и процесорното време определя тази разлика и означава, че времето на процесора е изчисле
ние и не включва времето за изчакване на вход/изход или изпълнявайки други п
рограми. (Всъщност времето за отговор от погледа на потребителя е времето за очакване на програмата, не процесорното време). За оценка на нови компютри трябва да се разчита на методи за оценка на компютрите с идеята, че методите ще подскажат производителността за тяхната употреба на нов компютър.

Бенчмарк /програма за оценка производителността на изчислителната система/.
Най-добрият избор на бенчмарковете е за измерване производителността на реални приложения, като компилатора например. Опитите при стартиране н

Ако
ААко времето за изпълнение е реципрочно на производителността, то:

Тук производителността на Х е 1.3 пъти по-висока от тази на Y ако броят задачи, изпълнени за единица време на компютър Х е 1.3 пъти броя изпълнени на Y.
Времето обаче не е винаги единицата, и

Тук
ТТук производителността на Х е 1.3 пъти по-висока от тази на Y ако броят задачи, изпълнени за единица време на компютър Х е 1.3 пъти броя изпълнени на Y.
Времето обаче не е винаги единицата, използвана за сравняване производителността на компютрите. Нашата позиция е че единствената надеждна мярка за производителност е времето за изпълнение на реални програми, и че всички предлагани алтернативи на времето като единица или реални програми като измервани показатели, водят до нелогични заключения или дори до грешки в компютърния дизайн.
Времето за изпълнение може да бъде дефинирано по различен начин в зависимосВремето обаче не е винаги единицата, използвана за сравняване производителността на компютрите. Нашата позиция е че единствената надеждна мярка за производителност е времето за изпълнение на реални програми, и че всички предлагани алтернативи на времето като единица или реални програми като измервани показатели, водят до нелогични заключения или дори до грешки в компютърния дизайн.
Времето за изпълнение може да бъде дефинирано по различен начин в зависимост от това какво отброяваме. Най популярна дефиниция на време е време за отговор или действителна продължителност, което е периода в очакване за изпълнение на задача, включващ достъпа до диска, достъпа до паметта, входно/изходни дейности, натоварването на операционната система – всичко. С мултипрограмността, процесорът работи по друга програма, докато чака за вход/изход и не е задължително да минимизира времето за очакване на дадена програма. Оттук и процесорното време определя тази разлика и означава, че времето на процесора е изчисление и не включва времето за изчакване на вход/изход или изпълнявайки други програми. (Всъщност времето за отговор от погледа на потребителя е времето за очакване на програмата, не процесорното време). За оценка на нови компютри трябва да се разчита на методи за оценка на компютрите с идеята, че методите ще подскажат производителността за тяхната употреба на нов компютър.

Бенчмарк /програма за оценка производителността на изчислителната система/.
Най-добрият избор на бенчмарковете е за измерване производителността на реални приложеВремето за изпълнение може да бъде дефинирано по различен начин в зависимост от това какво отброяваме. Най популярна дефиниция на време е време за отговор или действителна продължителност, което е периода в очакване за изпълнение на задача, включващ достъпа до диска, достъпа до паметта, входно/изходни дейности, натоварването на операционната система
Бенч
марк /програма за оценка п
роизводителността на изчислител
н
ата сис
т
е
ма/.
Най-добрият избор на бенчмарковете е за измерване
п
роизводителността на реални приложения, като компилатора например. Опитите при стартиране на програми, които са много по-прости от истинското приложение водят до заблуди за прНай-добрият избор на бенчмарковете е за измерване производителността на реални приложения, като компилатора например. Опитите при стартиране на програми, които са много по-прости от истинското приложение водят до заблуди за производителността. Примерите включват:
Ядра, които са малки, ключови елементи на реалните приложения;
Програми за забавление, които са от началото на програмирането;
Синтетични бенчмаркове, които са симулиращи

пр
ограми, въведени в опит да достигнат профила и поведението на реалн
и
те приложения, като Dhrystone например.
Всичките три подхода са дискредитирани днес, обикновено защото авторът на компилатора и архитекта на системата могат да конспирират, правейки компютъра да изглежда по-бърз за тези стандартни програми, а не толкова за реални приложения.
Друг момент е условията, при които бенчмарковете работят. Един начин за подобряване производителността на бенчмарк може да бъде с бенчмаркови флагове (контролни точки). Тези флагове често причиняват трансформации, които могат да са забранени при много програми или де пониЯдра, които са малки, ключови елементи на реалните приложения;
Програми за забавление, които са от началото на програмирането;
Синтетични бенчмаркове, които са симулиращи програми, въведени в опит да достигнат профила и поведението на реалните приложПрограми за забавление, които са от началото на програмирането;
Синтетични бенчмаркове, които са симулиращи програми, въведени в опит да достигнат профила и поведението на реалните приложения, като Dhrystone например.
Всичките три подхода са дискредитираСинтетични бенчмаркове, които са симулиращи програми, въведени в опит да достигнат профила и поведението на реалните приложения, като Dhrystone например.
Всичките три подхода са дискредитирани днес, обикновено защото авторът на компилатора и архитекта на системата могат да конспирират, правейки компютъра да изглежда по-бърз за тези стандартни програми, а не толкова за реални приложения.
Друг момент е условията, при които бенчмарковете работят. Един начин за подобряване прои
зводителността на бенчмарк може да бъде с бенчмаркови флагове (контролни точ
ки). Тези флагове често причиняват трансформации, които могВсичките три подхода са дискредитирани днес, обикновено защото авторът на компилатора и архитекта на системата могат да конспирират, правейки компютъра да изглежда по-бърз за тези стандартни програми, а не толкова за реални приложения.
Друг момент е условията, при които бенчмарковете работят. Един начин за подобряване производителността на бенчмарк може да бъде с бенчмаркови флагове (контролни точки). Тези флагове често причиняват трансформации, които могат да са забранени при много програми или де понижат производителността на други. За ограничаване на този процес и увеличаване значимостта на резултатите, разработчиците на бенчмаркове често изискват производителя да използва компилатор и един набор флагове за всички програми за дадения език (С или FORTRAN). Друга гледна точка тук е дали модификациите на сорс кода са позволени. Съществуват три различни подхода по този въпрос:
Не са възможни модификации на сорс кода.
Модификациите нДруг момент е условията, при които бенчмарковете работят. Един начин за подобряване производителността на бенчмарк може да бъде с бенчмаркови флагове (контролни точки). Тези флагове често причиняват трансформации, които могат да са забранени при много програми или де понижат производителността на други. За ограничаване на този процес и увеличаване значимостта на резултатите, разработчиците на бенчмаркове често изискват производителя да използва компилатор и един набор флагове за всички програми за дадения език (С или FORTRAN). Друга гледна точка тук е дали модификациите на сорс кода са позволени. Съществуват три различни подхода по този въпрос:
Не са възможни модификации на сорс кода.
Модификациите на сорса са позволени, но са в основата си невъзможни. Например, бенчмарк на база данни разчита на стандартни програми за бази данни, които са с десетки милиони редове в кода. Компаниите за бази данни не одобряват да правят промени, за да подобрят производителността на един единствен компютър.
Модификациите на сорса са позволени, доколкото модифицираната версия поддържа същата производителност.
Ключов отговор, който разработчиците на бенчмарк срещат при решението да позволят модификация на сорса е дали такива модификации ще рефлектират реалната практика и ще вдъхновят полезни виждания на потребителите, или дали такива модификации просто намаляват точността на бенчмарка като показател на истинска производителност.
Преодолявайки всички рискове за провал, колекциите от бенчмаркови приложения, наречени бенчмарк пакети, са популярна мярка за производителността