Зависимость производительности от числа операций на обработку сообщения. 2 страница

Зависимость коэффициента М от числа процессоров N

Из графика (рис.12) видно, что в системе с производительностью сообщ./с. самые высокие межпроцессорные накладные расходы в системе с шестью процессорами, а в системе с П = сообщ./с. – в семипроцессорной СОС. После этой точки, чувствительность межпроцессорных накладных расходов снижается.

N	M(N)	M(N)опт
	73,32833333	50,82833333
4,3	92,0324172	73,00493305
4,6	104,5857488	88,28140097
4,9	112,9220304	98,79330194
5,2	118,3122711	105,9496337
5,5	121,6137374	110,7046465
5,8	123,4173851	113,7191092
6,1	124,1382192	115,4593378
6,4	124,072338	116,259838
6,7	123,4338832	116,3639696
	122,3795238	115,9509524
7,3	121,0250054	115,1541639
7,6	119,4565391	114,073764
7,9	117,7387635	112,7855439
8,2	115,920393	111,3472222		Рис.12. График чувствительности межпроцессорных накладных расходов системы к N при П=266,67 и П=281,67
8,5	114,0382745	109,8029804
8,8	112,120338	108,1867716

Зависимость коэффициента М от числа операций на обработку сообщений Т

T	M(T) (N=5)	M(T) (N=6)
	328,333	265,222
	301,666	246,444
	274,999	227,666
	248,332	208,888
	221,665	190,11
	194,998	171,332
	168,331	152,554
	141,664	133,776
	114,997	114,998
	88,33	96,22	Рис.13. График чувствительности межпроцессорных накладных расходов сисмы к Т
	61,663	77,442

Из графика (рис.13) видно, что параметр М в системе с шестью процессорами более устойчив к изменению числа операций на обработку сообщения.

3.2.2 Зависимость быстродействия процессора от параметров системы

Быстродействие процессора вычисляется по следующей формуле:

;

Зависимость параметра S от числа процессоров N

N	S(N)	S(Nопт)
	1550,012	1604,012
5,2	1536,088462	1588,011538
5,4	1524,9	1574,9
5,6	1516,153571	1564,367857
5,8	1509,596552	1556,148276
	1505,01	1550,01
6,2	1502,203226	1545,751613
6,4	1501,009375	1543,196875
6,6	1501,281818	1542,190909
6,8	1502,891176	1542,597059
	1505,722857	1544,294286
7,2	1509,675	1547,175	Рис.14. График чувствительности быстродействия системы к N
7,4	1514,656757	1551,143243
7,6	1520,586842	1556,113158
7,8	1527,392308	1562,007692

Из графика видно, что при увеличении числа процессоров быстродействие системы падает, это связано с увеличением других расходов, которые значительно превышают прирост быстродействия от одного дополнительного процессора. Однако эта закономерность действует лишь для числа процессоров меньшего 6,8, при дальнейшем увеличении числа процессоров прирост быстродействия от каждой дополнительной единицы процессора будет превышать дополнительные расходы.

Зависимость параметра S от внутрипроцессорных накладных расходов Р

P	S(P) N=5	S(P) N=6
	1421,012	1421,01
	1422,012	1422,01
	1423,012	1423,01
	1424,012	1424,01
	1425,012	1425,01
	1426,012	1426,01
	1427,012	1427,01
	1428,012	1428,01
	1429,012	1429,01
	1430,012	1430,01
	1431,012	1431,01
			Рис. 15. Зависимость быстродействия процессоров от параметра P

Очевидно, что быстродействие процессоров относительно устойчиво от изменения значений внутрипроцессорных накладных расходов, это касается и пятипроцессорных и шестипроцессорных систем. На графике (рис. 15) видно, что линии отражающие изменение быстродействия процессоров при 5 и 6 процессорах параллельны (почти совпадают), это из-за небольшой разницы между оптимальным количеством процессоров и заданным.

Зависимость параметра S от числа операций на обработку сообщения Т

T	S(T)	S(T)опт
	1123,34	1174,45
	1656,68	1643,9
	2190,02	2113,35
	2723,36	2582,8
	3256,7	3052,25
	3790,04	3521,7
	4323,38	3991,15
	4856,72	4460,6
	5390,06	4930,05
	5923,4	5399,5
	6456,74	5868,95
	6990,08	6338,4	Рис. 16. Зависимость быстродействия процессоров от параметра T
	7523,42	6807,85
	8056,76	7277,3
	8590,1	7746,75

На графике (рис. 16) видно, что при возрастании числа операций обработки сообщения параметр S возрастает и при 5 процессорах и при 6, что говорит о зависимости параметров друг от друга, хоть и не очень значительной.

3.2.3 Зависимость внутрипроцессорных накладных расходов от параметров системы

Внутрипроцессорные накладные расходы рассчитываются по формуле:

;

Зависимость параметра P от числа процессоров N

N	P(N)	P(N)опт
	129,988	75,988
5,5	159,7618182	110,6709091
	174,99	129,99
6,5	179,0292308	137,4907692
	174,2771429	135,7057143
7,5	162,492	126,492
	144,9925	111,2425
8,5	122,7870588	91,02235294
	96,66	66,66
9,5	67,23052632	38,80947368
	34,994	7,994
Рис. 17. Зависимость внутрепроцессорных накладных расходов от параметра N

На графике видно (рис.17), что при изменении числа процессоров сильно меняются значения внутрепроцессорных накладных расходов. Сначала при увеличении числа процессоров увеличиваются значения параметра Р, затем начиная с семипроцессорной системы значения внутрипроцессорных накладных расходов начинают уменьшаться. Из этого можно сделать вывод, что параметр Р зависим от изменений параметра N.

Зависимость параметра P от числа операций на обработку сообщения Т

=1090 – 53,334T

T	P(T)	P(T)
	10793,332	881,11
	10686,664	787,22
	10579,996	693,33
	10473,328	599,44
	10366,66	505,55
	10259,992	411,66
	10153,324	317,77
	10046,656	223,88
	9939,988	129,99
	9833,32	36,1
		Рис. 18. Зависимость внутрепроцессорных накладных расходов от параметра T

Анализирую зависимость внутрипроцессорных накладных расходов от числа операций на обработку сообщения, можно наблюдать обратную зависимость этих параметров, то есть при увеличении числа операций на обработку сообщения значение внутрипроцессорных накладных расходов уменьшается, как видно на графике (рис.18).

3.2.4 Зависимость числа операций на обработку сообщения от параметров системы

Число операций на обработку одного сообщения вычисляется по формуле:

;

Зависимость параметра Т от числа процессоров

N	T(N)	T(N)опт
5,8	18,87876402	17,87339795
5,9	18,94982563	17,94067526
	19,01226235	17,99978698
6,1	19,06607417	18,05073313
6,2	19,11126111	18,09351369
6,3	19,14782315	18,12812866
6,4	19,1757603	18,15457805
6,5	19,19507256	18,17286186
6,6	19,20575993	18,18298008
6,7	19,2078224	18,18493272
6,8	19,20125998	18,17871978
6,9	19,18607267	18,16434125		Рис. 19. Зависимость числа операций на обработку сообщения от параметра N
	19,16226047	18,14179714
7,1	19,12982338	18,11108744
7,2	19,08876139	18,07221216

Из графика видно (Рис. 19), что параметр Т зависим от изменений параметра N, то есть при увеличении числа процессоров число операций на обработку одного сообщения сначала увеличивается, а начиная с семипроцессорной системы начинает уменьшаться.

Анализ чувствительности чрезвычайно важен для трех главных работ инженерного программирования:

1) анализа осуществимости на исследовательских фазах, отвлеченных от конкретных практических вопросов;

2) анализа степени риска на фазах планирования;

3) анализа требований к изделию и его проектированию.

Особенно важно исследовать чувствительность производительности к накладным расходам в операционных системах в реальных условиях, характеристикам работы алгоритмов распределения ресурсов, а также характеристикам таких систем искусственного интеллекта, как процессоры естественных языков, систем распознавания образов или эвристического поиска.

Дата добавления: 2015-08-31