Производительность. Измерение, контроль и оценка производительности

Производительность

Измерение, контроль и оценка производительности

Обычными целями оценки производительности являются следующие три: оценка для выбора системы, проектирование системы с нужной производительностью и контроль производительности.

Производительность - это способ, с помощью которого система достигает своих целей или эффективность достижения этих целей. В качестве показателей производительности часто используются время цикла, время реакции системы, дисперсия времен ответа, пропускная способность, предельная пропускная способность и загрузка.

Для прикидочного сравнения аппаратуры применяются элементарные времена. Компьютеры часто сравниваются по времени выполнения операции сложения или по числу сложений в секунду.

В методе смеси команд используется взвешенное среднее времен выполнения команд, которое лучше отвечает конкретному приложению.

Образцовая программа - это типичная программа, которая могла бы выполняться. время ее работы на данной машине вычисляется на основе оценок времен выполнения команд, данных изготовителем. Для сравнения разных машин можно использовать ожидаемое время выполнения образцовой программы.

Аналитическая модель - это математическое представление вычислительной системы или ее компонент. Наиболее эффективны модели теории очередей и марковских процессов. Имеется немало математических результатов, с помощью которых можно быстро получить довольно точные оценки производительности данной вычислительной системы или ее компонент.

Измерительные программы являются реальными программами, которые на самом деле выполняются на оцениваемой вычислительной системе. Исследователю известны характеристики производительности измерительной программы на существующем оборудовании, поэтому по результатам работы на новой установке он может сделать содержательные выводы.

Синтетические программы - это реальные программы, специально сконструированные с целью проверки определенных возможностей вычислительной системы. Они особенно полезны в тех случаях, когда еще не существует измерительных программ для проверки этих возможностей.

Метод моделирования подразумевает создпние машинной модели анализируемой системы. Эта модель затем просчитывается на ЭВМ, способной быстро и точно выполнить миллионы точно описанных операций. Рассчитанное поведение модели за некоторый промежуток модельного времени отражает функционирование оцениваемой системы. Программы моделирования с управлением по событиям отталкиваются от событий, наступление которых вычисляется в программе в соответствии с законом распределения вероятностей. В программах моделирования с управлением по данным главную роль играет эмпирический набор величин, закон преобразования которых тщательно подбирается, с тем чтобы отразить ожидаемое поведение моделируемой системы.

Контроль производительности включает в себя сбор и анализ информации, касающейся производительности существующих систем.

Некоторый ресурс становится узким местом, ограничивающим производительность всей системы, когда он не способен справиться с предназначенной для него работой. Ресурсы, работающие вблизи своей предельной пропускной способности, имеют тенденцию к насыщению; при этом процессы, конкурирующие за эти ресурсы, начинают влиять друг на друга.

В случае обратной связи информация о текущем состоянии системы делается доступной для поступающих требований. В случае отрицательной обратной связи передача информации может приводить к уменьшению интенсивности поступления новых требований. Отрицательная обратная связь способствует стабилизации систем с очередями.

В системах с положительной обратной связью передаваемая информация вызывает увеличение какого-либо параметра. Положительная обратная связь может приводить к нестабильности систем с очередями, и разработчику следует позаботиться о контроле над механизмами с положительной обратной связью, чтобы предотвратить работу в неустойчивом режиме.