CPU оценка на представянето на мерна единица за измерване ефективността на PC

Атестирането 3. Процесор

Единицата за измерване на производителността на компютрите е времето, компютър с едно и също количество работа за по-малко време е по-бързо. Изпълнението на всяка програма се измерва в секунди. Често производителност се измерва като процент от поява на определен брой събития в секунда, така че по-малко време означава по-голяма производителност.

Въпреки това, в зависимост от това, което ние вярваме, че времето може да се определи по различни начини. Най-лесният начин да се определи времето, наречен астрономически часа, време за реакция (време за реакция), време за изпълнение (времето за изпълнение) или изминало време (изминало време). Това забавяне на заданието, което включва всичко: процесор, достъпът диск, достъп до паметта, I / O и оперативните разходи на системата режийни. Въпреки това, когато се работи в режим на многозадачност в I / O се изчака една програма, процесорът може да изпълнява друга програма, а системата не е задължително да се намали времето за изпълнение на тази програма.

За измерване на времето на процесора по програмата, специален вариант - времето на процесора (CPU време), която не включва I / O времето за изчакване или по време на изпълнение на друга програма. Очевидно е, че времето за реакция се вижда от потребителя, е общото време на програмата, вместо времето на процесора. процесорно време може да бъде разделена на времето, прекарано директно върху производителността на процесора на потребителя, и призова за употреба програма, процесорно време и процесорно време, прекарано в задачите на операционната система, поискани от програмата, и се нарича времето на процесора система.

В някои случаи, системното време CPU се игнорира поради възможни неточности в измерванията, извършени от операционната система, а също и заради проблемите, свързани с сравните ефективността на машини с различни операционни системи. От друга страна, кода на системата за някои машини е кодът на потребителя, от друга страна, и в допълнение, на практика няма програма не може да работи без някои от операционната система. Ето защо, когато измерванията производителността на процесора често се използва количество от потребителя и системата CPU време.

Най-съвременните процесори скоростта на процесите на взаимодействие на функционалните устройства се определя не природните закъснения в тези устройства, и е дадено от един часовник система, генерирани от часовник генератор някои, обикновено работят с постоянна скорост. Дискретен еднократни събития се наричат ​​синхронизация часовник (такта), прости движения (кърлежи), периодите на синхронизация (часовник периоди) цикли (цикъла) или синхронизацията на циклите (такта) .Razrabotchiki компютри обикновено се говори за периода на синхронизация, която се определя чрез неговата продължителност ( например, 10 наносекунди), или честота (например 100 MHz). Продължителност на периода на синхронизация е реципрочен на синхронизацията на честота.

По този начин, за процесорното време за една програма може да се изрази по два начина: на броя на циклите за синхронизация за дадена програма, умножени по продължителността на цикъла на синхронизация, или сумата на такта за програмата, разделена честота часовник.

Важна характеристика, често публикува в доклади на процесори, е средният брой на такта на обучение - CPI (часовник цикъла на обучение). В определен брой инструкции, изпълнявани в програмата, тази опция ви позволява бързо да се изчисли времето на процесора за програмата.

По този начин, изпълнението на процесора зависи от три параметъра: такт (или честота) за синхронизация, средният брой на такта на командата, а броят на изпълняваните инструкции. Невъзможно е да промените някои от тези параметри в изолация един от друг, както на основните технологии, използвани за промяна на всеки един от тези параметри са взаимно свързани: синхронизиране на честотата се определя от хардуера технология и функционална организация на процесора; средният брой на циклите на екипа зависи от функционалната организация и набор инструкции архитектура; и броя на изпълнените инструкции в програмата се определя от набор инструкции архитектура и съставител технология. При сравняване на двете машини, трябва да се помисли за всичките три компонента, за да разбере относителното представяне.

В търсене на стандартна единица за измерване на производителността на компютрите е имало няколко популярни единици, което води до по-добри приятелски отношения са били изкуствено извадени от техния контекст добре дефинирана и се използва там, това, което те никога не са били предназначени. В действителност, само подходяща и надеждна мярка за изпълнение е изпълнението на реални програми, както и всички на предложената замяна на това време като единица или подмяна на действителните програми като измерване на обекти на синтетични програми само заблуждават.

Един алтернативни единици на производителността на процесора (в сравнение с времето за изпълнение) е MIPS - (милион инструкции в секунда). Има няколко различни варианта за тълкуване на определенията MIPS.

Като цяло, има операции проценти MIPS за единица време, т.е. за който и да е от програмата MIPS е просто съотношението на броя на отборите в програмата по време на неговото изпълнение. По този начин, на производителността може да се определи като обратна стойност на времето за изпълнение на по-бързото машината по този начин ще има по-висок рейтинг MIPS.

MIPS положителни аспекти е, че тази функция е лесно да се разбере, особено в полза на купувача, както и че по-бързо колата се характеризира с голям брой MIPS, което съответства на нашите интуитивни понятия. Въпреки това, употребата на MIPS като показател за сравняване на писти в три проблеми. На първо място, това зависи от набор инструкции на процесора MIPS, което го прави трудно да се сравняват по MIPS компютри с различен набор инструкции. На второ място, MIPS, дори и на един и същ компютър варира от всяка програма. На трето място, MIPS може да варира по отношение на изпълнението в обратната посока.

Класически пример за последния случай е рейтинга MIPS за машината, която включва плаваща запетая копроцесор. Тъй като в общия случай, всяка команда с плаваща запетая изисква повече цикли часовник от командата число, а след това с помощта на програмата с плаваща запетая копроцесор вместо от съответните подпрограми на софтуер екзекутиран по-малко време, но има по-нисък рейтинг MIPS. В отсъствието на копроцесор операции на плаваща запетая са реализирани с помощта на програмите, които използват по-прости команди и число аритметика, като резултат, тези машини са с по-висок рейтинг от MIPS, но изпълняват повече команди, така че общото време за изпълнение е значително увеличен. Подобни аномалии се наблюдават при използването на оптимизиране на съставителите, в резултат на оптимизация намалява броя на изпълнените команди в програмата, MIPS рейтинг е намален и производителността се увеличава.