В
настоящее время трудно найти сферу деятельности человека, где бы не нашли
применение или не могли бы применяться ЭВМ. Современная ЭВМ, как правило,
представляет собой большую программно-аппаратную среду, выполнение работ
пользователей в которой осуществляется в мультипрограммном режиме. Принципы
построения мультипрограммных ЭВМ общеизвестны. Основной особенностью этих
ЭВМ является то, что их ресурсы одновременно могут делиться между несколькими
задачами пользователей, а параллельная работа ЦП и каналов ввода-вывода
позволяет совместить ряд процессов, связанных с выполнением этих задач
и их запросов.
Рассмотрим проблемы анализа производительности ЭВМ.
Используемые при анализе показатели производительности, как правило, имеют
количественный характер. При проведении анализа производительности, редко
оценивают значение только одного какого-либо показателя. Обычно встает
задача сделать заключение о производительности вычислительной машины по
совокупности показателей, которые могут иметь взаимно противоречивый характер.
В настоящее время существует большое число подходов и методов анализа производительности.
В первую очередь следует назвать экспериментальные методы, базирующиеся
на непосредственном измерении значений показателей. При экспериментальном
исследовании осуществляется загрузка ЭВМ работой и ведется наблюдение за
тем, как с этой работой вычислительная машина справляется.
Наряду с экспериментальными методами широкое применение получили методы
оценки производительности, базирующиеся на использовании аналитических
и имитационных моделей ЭВМ. Процесс анализа в этом случае, так же как и
при экспериментальном подходе, может оказаться сложным и состоять из яда
этапов, включающих сбор информации о работе ЭВМ, построение математической
модели вычислительного процесса, моделирование и оценку показателей.
Анализ производительности ЭВМ является сложной задачей, решение которой
обычно связано с проведением ряда экспериментальных и аналитических исследований.
Результатом анализа, как правило, является оценка показателей производительности
ЭВМ или ее компонент при заданных значениях параметров. В зависимость от
целей исследования анализ производительности ЭВМ может носить локальный
или комплексный характер. При локальном анализе определяется производительность
отдельных компонент ЭВМ. Если в качестве таких компонент взяты ЦП и основная
память, то полученные оценки могут использоваться и для характеристики
производительности ЭВМ в целом. При комплексном анализе производительности
обычно учитывается полный состав вычислительных ресурсов ЭВМ, за исключением
некоторых компонент ВМ, влиянием которых на выбранные показатели можно
заведомо пренебречь.
Процесс анализа производительности мультипрограммных ЭВМ условно может
быть разделен на пять этапов:
1) выбор показателей, характеризующих производительность ЭВМ (частные
или общие);
2) сбор информации о значениях параметров ЭВМ и параметров нагрузки;
3) оценка параметров и разработка функциональной схемы модели;
4) представление параметров в требуемом виде и создание математической
модели;
5) моделирование и оценка значений показателей производительности.