ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 44
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция 1.
Измерительные методы оценки программ:
назначение, условия применения.
Наряду с аналитическими методами для исследования и оценки параметров программ активно используются измерительные методы. Привлекательной стороной этих методов является их высокая достоверность. Поэтому они применяются для проверки имитационных и аналитических методов оценки характеристик программ по принципу: практика – лучший критерий истины.
В целом измерительные методы имеют следующее назначение:
1) Измерение параметров потребления программами ресурсов вычислительной системы с целью устранения дефектов производительности.
2) Предварительное измерение параметров системы для имитационных или аналитических моделей программ перед их последующим использованием. Это связано со сложностью оценки параметров моделей, особенно при использовании новых системных средств с неизвестными динамическими параметрами (например, устройств ввода-вывода, нового процессора с не вполне известными характеристиками и т.п.).
3) Проверка адекватности имитационных или аналитических моделей и методов расчета характеристик выполнения программ по результатам моделирования.
Необходимые условия применения измерительных методов:
1) Наличие готовой программы, подлежащей измерительному исследованию;
2) Наличие реальной вычислительной системы (а не её модели) для прогона программы;
3) Наличие аппаратных или программных средств проведения измерений;
4) Создание условий снижения искажений, вносимых в функционирование системы в процессе проведения измерений, до приемлемого уровня.
Общая схема проведения измерений показана на рис.4.
Рис.4
Представленная на рис.4 схема измерений включает следующие компоненты:
1) Исследуемую ВС с установленными программами.
2) Средства регистрации параметров потребляемых ресурсов при выполнении данной рабочей нагрузки.
3) Архив для хранения результатов многочисленных измерений.
4) Результаты измерений обрабатываются некоторой ВС (отдельная ВС или та же, на которой снимались измерения, но после выполнения сеанса измерений.).
5) Рабочая нагрузка - одна или несколько программ или наборов данных для получения статистики проводимых измерений.
Процесс измерения подготовки и проведения измерений включает следующие три этапа:
1) Выбор рабочей нагрузки представительной с точки зрения исследования параметров выполнения программы на исследуемой системе.
2) Выбор (разработка) средств регистрации параметров потребления ресурсов системы.
3) Выбор (разработка) алгоритмов расчетов характеристик программ по результатам измерений.
Все эти три этапа увязываются в единое целое в зависимости от того, какой проводится эксперимент и как он планируется.
Существует два основных способа регистрации измеряемых параметров:
- трассирующий:
- выборочный.
При трассирующем способе измеряемые параметры фиксируются в момент наступления какого-либо события, связанного с изменением управляющих таблиц операционной системы.
При выборочном способе измерения производятся в моменты времени tj, обычно равноудаленные друг от друга.
Трассирующий метод характеризуется меньшим количеством измерений параметров и сильной зависимостью от конкретной рабочей нагрузки.
Выборочный метод имеет на 1-2 порядка большее число измерений параметров в связи со статистическими методами последующей обработки результатов измерений.
Выборочный способ применяется потому, что регистрация событий - дело довольно сложное, но для того, чтобы не пропустить момент наступления события, измерения надо производить часто (через малые промежутки времени) и, как следствие, приходится брать много лишних отсчетов измеряемой величины, поэтому количество измерений возрастает.
Достоинства выборочного способа - более простой, т.к. не надо регистрировать наступление событий.
Средства обеспечивающие регистрацию измерений параметров называются измерительными мониторами.
К измерительным мониторам предъявляются следующие требования:
1) Минимальные искажения в системе при выполнении программы.
Искажения бывают двух типов:
- временные искажения - искажения связанные с рассогласованием реального времени наступления события и временем регистрации параметра монитором;
- пространственные искажения - сам монитор и собираемые им данные занимают место в памяти ЭВМ и препятствуют размещению объектов программы).
2) Достаточная точность измерений.
3) Достаточно высокая разрешающая способность (по интервалам времени фиксации событий).
4) Независимость от измеряемой системы (программы).
5) Низкая стоимость (Чтобы не отпугивать пользователей.)
6) Простота использования.
Классификация измерительных мониторов.Общую схему классификации измерительных мониторов можно представить в виде, показанном на рис.5.
Рис.5