Комплексная производительность

Комплексная производительность учитывает архитектурные особенности системы и определяется набором значений

V^*=(V^*₁, V^*₂,..., V^*_n)

для устройств первого n наборов значений при полученной совместной работе устройств

V^*<V

Оценки комплексной производительности характерны для данной задачи. Определяется типовой набор операций (ввод/вывод, обращение к памяти), на основании которого создается тестовая программа, путем прогона которой и определением ее времени оценивается комплексная производительность.

Загрузка устройства – показатель использования устройства в процессе работы системы. Загрузка i устройства определяется как

ρ_i = T_i / T,

где T_i – время работы i устройства,

T – время работы всей системы.

(T_i / T) < 1

В течении времени T- T_i – i устройство простаивало.

Количество работы, выполненное устройством, определяется как

ρ_iV_i,

где V_i - номинальная производительность.

На загрузку устройств существенно влияет режим обработки задач, определяемый управляющими программами операционной системы.

Системная производительность

Системная производительность учитывает влияние операционной системы на совместную работу технических средств и оценивается набором значений

ρ^*V = (ρ^*₁V, ρ^*₂V, …, ρ^*_nV),

где ρ^* – загрузка определена при совместной работе устройств ОС.

ρ^*V < V^* < V

Оценка производительности

Оценка производительности может происходить 2 способами.

Способ.

Пусть за время Т система решила n задач, тогда производительность будет равна

λ = n / T [задач / час] (1),

где λ – производительность.

Задачи поступают на вход системы в случайные моменты времени, а время решения задач зависит от их состава (сложность, ресурсы), поэтому производительность по формуле (1) определяется с погрешностью, имеющей статистическую природу, т.к. n случайная величина.

lim δ λ = 0

T→ ∞

Способ.

Определение производительности по среднему интервалу времени между появлениями задач на выходе системы.

n

τ_cр = 1 / n ∑ τ_i

i=1

λ = 1 / τ_cр [1 / час] (2)

Оценки произведенные по формулам (1) и (2) совпадают, если моменты окончания задач совпадают с интервалом времени Т для первого способа.

Зависимость интенсивности входного и выходного потока задачи

На участке 0 - Λ^* интенсивность выходного потока полностью определяется интенсивностью входного потока.

На участке Λ^* - ∞ система из-за ограничения ресурсов не успевает обрабатывать все поступающие задачи. Интенсивность, достигнув максимальной Λ^*, будет постоянной.

Λ^* – максимальная производительность системы.

На участке Λ^* - ∞ один ресурс использован полностью.

На производительность влияют 3 группы факторов:

- архитектура системы (число и быстродействие процессоров, объем оперативной и внешней памяти, пропускная способность каналов связи, структура системы и т.д.);

- режим обработки задач определяемых управляемыми ОС;

- рабочая нагрузка и в первую очередь объем вводимых, выводимых и обрабатываемых данных, число процессорных операций, необходимых для решения задачи.

Время ответа

Время ответа - это время пребывания задачи в системе. Задачи Ι_i соответствует время ответа U_i. Время ответа случайная величина и оценивается плотностью распределения случайных величин.

Время ответа для системы можно оценить как среднее время нахождения задач внутри системы

U = 1 / n ∑ U_i

i=1

Время ответа имеет 2 составляющие:

1. Время решения задачи, то есть при отсутствии параллельных действий равно суммарной длительности всех этапов процесса.
2. Время ожидания (сумма всех промежутков времени), то есть возникает при мультипрограммной обработке, когда ресурс необходимый для решения одной задачи, занят другой задачей.

На участке > Λ^* время ответа катострафически растет и может быть сколько угодно велико. Среднее время ответа характеризует быстроту реакции системы на действия и качество системы тем выше, чем время ответа меньше.

Надежность СОД

Надежность – свойство системы выполнять возложенные на нее функции в заданных условиях функционирования с заданными показателями качества: достоверностью результатов, пропускной способностью, временем ответа и др. Работоспособность системы или отдельных ее частей нарушается из-за отказов аппаратуры – выхода из строя элементов или соединений.

Существуют основные показатели:

1. Интенсивность отказов – среднее число отказов в единицу времени.

λ₀ = ∑λ_i [1/час]

i

1. Средняя наработка на отказ.

Т_ср = 1/ λ₀ [1/час]

Наработка на отказ — технический параметр, характеризующий надёжность ремонтируемого прибора, устройства или технической системы. Средняя продолжительность работы устройства между ремонтами, т.е. показывает какая наработка в среднем приходится на один отказ. Выражается обычно в часах.

Для программных продуктов обычно подразумевается срок до полного перезапуска программы или полной перезагрузки операционной системы.

3. Вероятность отказа - вероятность возникновения сбоя в работе системы за определенный промежуток времени.

P(t) = 1 – e ^{– λ}₀^t = 1- e ^{–t / Tср}

Q(t) = e ^–λt = e ^{– t / Tср}

Вероятность безотказной работы (ВБР) это вероятность того, что за определенное время работы технического условия и в заданных условиях эксплуатации отказа не происходит.

4. Коэффициент готовности – вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.

К_г = (Т / Т + Т_в) < 1

где Т – время работы системы;

Т_в – выставления системы после отказов.

Коэффициент можно повысить за счет дублирования, резервирования, улучшения элементов базы.

Стоимость СОД

Стоимость СОД – это совокупность технических средств и программного обеспечения.

Стоимость программного обеспечения определяется затратами на разработку программ и их тиражированностью. Стоимость СОД влияет на стоимость решения задачи.

S = ∑ C_i θ_j

где С – стоимость коэффициентного ресурса;

θ – объем ресурса.

Режим обработки данных

Режим обработки данных – способ выполнения задач, характеризующийся порядком распределения ресурсов системы между задачами. Требуемый режим обеспечивается ОС, выделяющий задачам оперативную память и прочее.

Различают 3 режима:

1. Мультипрограммирование или мульти программная обработка.
2. Оперативная и пакетная обработка.
3. Обработка в реальном масштабе времени.
4. Телеобработка данных (уже почти никто не использует).

Мультипрограммирование

Режим, при котором в системах (даже с одним процессором) одновременно обрабатывается несколько задач.

Цель: повышение производительности.

В каждый момент времени центральный процессор (ЦП, CPU) может обслуживать только одну задачу, однако при работе с медленными, особенно перефе6рийными устройствами возможно квазипараллельное выполнение задач. Каждое устройство обладает собственным буфером, например принтер.

Структура задач

К каждой задаче, установленной в системе, соответствует свой блок управления, где записаны принципы инициирования, имя источника, потребные ресурсы, приоритет и прочее.

Может быть в двух состояниях:

1. Активная, когда есть запрос на ее выполнение.
2. Пассивная, когда задача установлена, но нету запроса на ее выполнение.

Активная задача готова к выполнению, если ей доступны все необходимые ресурсы, если же какой-либо ресурс недоступен, то задачу называют блокированной. Может быть выгружена на диск для освобождения места памяти. Одна из готовых задач (как правило с наивысшим приоритетом) становится текущей, то есть обслуживается центральным процессором.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: