Методические указания к лабораторным работам 3, 4 по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация»

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Комсомольский – на – Амуре

государственный технический университет»

Кафедра «Математическое обеспечение и применение ЭВМ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ 3, 4

по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация»

для студентов специальности 230105

Комсомольск – на – Амуре 2006

УДК 681.3

Методические указания к лабораторным работам 3, 4 по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов специальности 230105 /сост. Т.А. Муратова – Комсомольск – на – Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. – 16 с.

В методических указаниях рассмотрены вопросы использования программы TrueTime.

Печатается по постановлению редакционно-издательского совета Комсомольского – на – Амуре государственного технического университета.

Согласовано с отделом стандартизации.

Рецензент В. А. Тихомиров

Редактор

ВВЕДЕНИЕ

Перед началом работы необходимо установить на Ваш компьютер пакет программ VisualStudio 6.0 (установить компоненты, выбранные по умолчанию) и программу TrueTime 1.22. Программа TrueTime корректно работает в операционных системах Windows 98, Millennium, 2000, XP. Но для работы программы TrueTime в Windows 2000 и WindowsXP необходимо иметь привилегии администратора рабочей станции.

Если запуск True Time приводит к зависанию системы или к появлению «синего экрана смерти», то скорей всего программа True Time не совместима с моделью вашего процессора. Такой эффект был замечен на процессоре AMD Athlon XP 1700+. Решить эту проблему можно с использованием виртуальной машины. В программе VMware Workstation нужно установить операционную систему семейства Windows (например, Windows 2000) и программу NuMega TrueTime и в дальнейшем использовать TrueTime только под виртуальной машиной. В данном случае все должно работать корректно. Готовые виртуальные машины можно найти в сети ФКТ по адресу \\MopServer2\VM_disks.

TrueTime – программа для Windows, при помощи которой можно анализировать производительность программ, написанных в Microsoft Visual C++ 6.0.

Замечание. Можно также собрать данные по готовому программному модулю, но в данном случае True Time соберет статистику только по вызовам системных функций, статистику по исходному коду программы вы не получите.

True Time собирает статистические данные по всем вызываемым в программе функциям (в том числе и системным). Происходит это следующим образом: когда вы компилируете программу с использованием True Time, в нее интегрируются  определенные команды, которые отмечают время при каждом входе и выходе из функции. Далее подсчитывается время выполнения и количество вызовов каждой функции.

Так как Тrue Тime написана для Windows, а Windows, в свою очередь, многозадачная операционная система, в которой одновременно могут выполняться сразу много программ (процессов), то точность измерений будет зависеть от количества одновременно выполняющихся программ и от степени загрузки процессора. Для получения более точных результатов можно использовать квантовую технологию. При использовании данной технологии учитывается разница между временем, потраченным на выполнение вашей программы и временем, потраченным в других программах, выполняющихся параллельно. Это помогает True Time генерировать точные результаты, которые являются независимыми от того, какие еще программы выполняются в системе.

Для использования квантовойтехнологии необходимо в меню  Program | Settings на вкладке True Time включить опцию Use Quantum Technology.

Рекомендация. Имеет смысл использовать TrueTime как можно раньше – еще в ходе разработки программы. Вы можете оценивать производительность (время выполнения, количество вызовов отдельных функций) еще при разработке вашего приложения. Если начнёте думать об оптимизации своей программы на последней стадии ее создания, то может оказаться слишком поздно, чтобы вносить изменения или вам придется переписывать большое количество функций.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Рассмотрим возможности TrueTime на примере решения конкретной задачи: вычисления корня из числа методом вычислительной математики. Используем для решения данной задачи метод Ньютона.

Теоретические сведения по методу Ньютона

Пусть известен отрезок [a, b], который содержит один корень уравнения f(x) = 0. Функция  f(x) является  дважды  непрерывно дифференцируемой на отрезке  [a, b] и принимает на концах отрезка значения разных знаков (f(a)×f(b) < 0). Первая и вторая производные функции f не обращаются в ноль на отрезке [a, b]. При выполнении этих условий для уточнения корня можно использовать метод Ньютона.