4. Измерительные программы (ип)

ИП - это реальная программа или даже пакет реальных программ, по результатам выполнения которых на реальной ВС получают оценку производительности последней. Обычно в качестве ИП берут производственные программы (т.е. регулярно работающие), которые типичны для класса задач, решаемых на данной ВС, однако на выбор той или иной ИП могут оказать влияние субъективные факторы, что является недостатком данного метода. ИП особенно ценны в сложной операционной среде: в мультипрограммных и мультипроцессорных системах, системах передачи данных и системах реального времени, системах управления базами данных.

Следует также отметить, что благодаря перечисленным факторам, а также учитывая простоту рассматриваемого метода, ИП стали, вероятно, одним из самых популярных методов.

Для сравнения характеристик аппаратуры, архитектуры различных ЭВМ и используемого на них ПО в настоящее время используют несколько наиболее популярных ИП. Результаты прохождения этих программ обычно оценивают по относительной производительности П(отн):

или иногда ,

где П(ср) и П(баз) - средние производительности соответственно сравниваемой и базовой ЭВМ на выполняемой ИП. Получение оценок для производительности ЭВМ выполняют отдельно для операций с фиксированной запятой и с плавающей запятой, для чего используют различные пакеты ИП.

Такими популярными ИП в настоящее время являются, например, пакеты SPECint92 и SPECfp92 для оценки производительности на операциях с фиксированной и плавающей запятой соответственно.

5. Имитационные модели

Метод имитационного моделирования подразумевает разработку машинной модели оцениваемой системы. Разработанная модель, называемая имитационной моделью (ИМ), затем исполняется на какой-либо существующей ЭВМ, называемой в данном случае инструментальной ЭВМ (ИВМ), причем поведение ИМ, выполняемой на ИВМ, отражает с той или иной степенью адекватности поведение моделируемой ЭВМ или ВС в целом. Понятие адекватности является фундаментальным в моделировании вообще и в имитационном моделировании в частности; под адекватностью понимается мера соответствия между моделируемым и моделирующим объектами. Задача достижения высокого уровня адекватности является одной из главных в процессе создания ИМ. Имитационное моделирование приобрело особую популярность при создании ВС и комплексов ПО высокой сложности, в особенности в тех отраслях науки и техники, где проведение экспериментов связано со значительными финансовыми расходами и/или риском для здоровья или жизни людей, например, в авиации, космонавтике, управлении ядерными реакторами и т.д.

Имитацинное моделирование может производиться на различном уровне: уровне моделирования работы микросхем на физическом уровне, уровне моделирования регистровых передач, уровне моделирования архитектуры ЭВМ и в целом ВС и используемой в ней системы команд. Используя в ИМ именно этот уровень моделирования, оказывается возможным, например, провести почти полностью комплексную отладку ПО весьма сложных систем реального времени на этих ИМ, обеспечивая при этом значительную - в несколько раз - экономию финансовых и людских ресурсов и при этом существенно повышая качество отработки аппаратуры и ее ПО.

К недостаткам метода имитационного моделирования следует отнести достаточно высокие требования к квалификации разработчика ИМ и относительно большое время создания ИМ, хотя при этом необходимо отметить, что трудозатраты на создание ИМ все же в несколько раз меньше трудозатрат на создание самой ВС и ПО для нее. Несмотря на эти недостатки, имитационные модели, как видно из приведенной выше таблицы, оказались наиболее эффективным средством для исследования производительности ВС и их ПО.