Параллельное программирование



              

Оценка производительности ВС


Если несколько процессоров составляют ВС, то важной характеристикой ее эффективности эффективности (основные составляющие эффективности — производительность, надежность, стоимость) при специализированном использовании (например, в составе АСУ) является коэффициент загрузки процессоров kЗ. Для его определения находят коэффициенты загрузки процессоров

 \begin{align*} k_{\text{з}i} = \frac{T_i}{T_{\text{реш}}} \end{align*}

где T i, i = 1, ..., n — время занятости каждого процессора решением задачи на всем отрезке полного решения задачи, длиной Tреш

(рис. 12.1).

К эффективности загрузки процессоров

Рис. 12.1.  К эффективности загрузки процессоров

Тогда

 \begin{align*} k_\text{З} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n k_{\text{З}i} \end{align*}

Если P0 — производительность одного процессора, то реальная производительность ВС, состоящей из n процессоров, при решении данной задачи (!) составляет

PBC = n kЗ P0.

P0 определяется классом решаемых задач.

Идеальным способом его определения является использование самих задач. Однако при предварительной оценке возможностей ВС может еще не существовать алгоритмов той системы, в которой предполагается использовать ВС. Либо класс решаемых задач может быть достаточно широк.

Известны несколько подходов к формированию тестов, по которым определяется производительность P0 единичных ЭВМ или процессоров ВС.

  1. Смеси операций различных типов в случайном порядке, отражающие их процентное соотношение в задачах интересующего класса.

    Для вычислительных задач применялась (утвержденная ГОСТом) смесь "Гибсон-3". Она хорошо отражала архитектуру ЕС ЭВМ, воспроизводящей архитектуру IBM. Однако ранее говорилось о тенденции повышения уровня языка пользователя, об аппаратной поддержке ЯВУ. Смесь Гибсона, приведенная ниже, не отражает этих тенденций. Набор операций примитивен, соответствует ЭВМ ранних поколений. Интерпретация в ней "языковых" операций затруднительна и уменьшает точность оценки. Ее использование определялось требованиями советских ГОСТов.

    Смесь "Гибсон-3"
    1.Загрузка регистра без индексации31 %
    2.Загрузка регистра с индексацией18 %
    3.Проверка условия и переход17 %
    4.Сравнение4 %
    5.Сдвиг на 3 разряда4 %
    6.Логическая операция "И"2 %
    7.Команды с минимальным временем выполнения5 %
    8.Сложение с фиксированной запятой6 %
    9.Умножение с фиксированной запятой0,6 %
    10.Деление с фиксированной запятой0,2 %
    11.Сложение с плавающей запятой7 %
    12.Умножение с плавающей запятой4 %
    13.Деление с плавающей запятой1,5 %




    Содержание    Вперед