Использование тестовых программ для определения производительности
ПАМЯТЬ
ГЕРЦЫ, МЕГАГЕРЦЫ, ГИГАГЕРЦЫ.
Скоростные характеристики устройств компьютера часто выражаются в герцах, что соответствует количеству операций (циклов) в секунду. Например ЦПУ содержит системный таймер который управляет всеми операциями ЦП. Иначе говоря ЦП на каждом такте времени выполняет команду. Чем выше частота таймера тем выше к-д ЦП. Кристалл таймера генерирует миллионы , а иногда и миллиарды операций в секунду. У ЦП с тактовой частотой 200 МГЦ таймер генерирует 200 миллионов тактов в сек. Если 1 ГГц – 109 тактов в секунду, а в недалёком будущем частота ЦПУ будет измерятьс6я в Терагерцах (триллион).
Мы неоднократно говорили о памяти размерах файла дисков и т.п. Работа всех устройств компьютера основана на наличии или отсутствии электрического сигнала 0 или 1 . Поэтому компьютер передаст любую информацию в виде последовательности нулей и единиц. Эти нулики и единички называются двоичными цифрами или разрядами (битами) При упоминании некоторых устройств указывается их разрядность. Например 32 или 64-х разрядный процессор; 16, 32 или 64 разрядная шина
Для предоставления символов например А компьютер использует 8 битов информации - это называется байт (А->1010Н). Если файл содержит слово привет 16 символов (6 байтов 48 разрядов) Обычно размер байтов и дисков измеряют в байтах (КБ, МБ, ГБ – 109) На практике считают, что 1 КБ примерно = 1000байт, на самом деле 1024 байт, 1 МБ – 1048576 байт, 1 Гб – 1073741824 байт.
При рассмотрении скоростных показателей, таких как модемное соединение, скорость передачи данных сети или через системную шину используются биты, а не байты 10 Мб/с.
Тестовой называется программа созданная для измерения производительности определённых устройств. Существуют тестовые программы для определения производительности ЦПУ, характеристик дисковых устройств, быстродействия видеокарт и т.п.
Обычно тестовые программы выполняют набор операций, которые представляют определенные задачи. Например, одна программа может оценивать пригодность системы для делопроизводства, другая для разработки игр, а третья для ее исполнения в качестве сетевого сервера. Тестовая программа обычно выводит значения характеризующие свойства системы. Эти значения имеют смысл только для сравнения с результатами тестирования других систем. Тестовые программы служат средством измерения широкого значения характеристик системы. Они имитируют обычные операции. Выбор операции и частота их использования может существенно отличаться от условий возникающих при обычной работе пользователя.
Контроль производительности ЦПУ.
ЦПУ выполняет команды которые содержатся в программах. Момент выполнения команды задается встроенным таймером процессора. То же происходит и в других микросхемах материнской платой, таких как модуль RAM (ОЗУ). Чтобы процессор успешно выполнил одну команду до начала обработки следующей (которая может посылать сигналы по тем же адресам). Таймер ЦПУ задает моменты, когда завершено выполнение предыдущей команды и начинает выполнять следующие. Обычно ЦП выполняет одну команду на каждом такте (тактовые частоты ЦП удваиваются каждые три года). Тактовая частота зависит от конструкции ЦПУ и скорости передачи данных в цепях ЦП и системной платы. Если частота слишком велика, сигналы предыдущих и последующих команд могут конфликтовать. Если частота занижена, в системе напрасно расходуется время. Хотя больше пользователей и считает что эффективно используют компьютер они редко используют больше 0,1% мощности процессора – по крайней мере длительное время.
Обнаружение узких мест связи с использованием памяти
Команды и данные программы должны быть помещены в ОЗУ ( RAM – random – access memory) чтобы процессор мог эти команды выполнять. Как нам известно, система Windows может выполнять несколько программ одновременно. При этом каждая из них должна размещаться в памяти. Не трудно догадаться, что чем больше программ выполняется, тем больше загружается память. В конечном счете она может быть задействована полностью.
Виртуальная память позволяет имитировать наличие большого объема ОЗУ по сравнению с установленным в системе. Когда RAM переполнена, для ее высвобождения, данные одной или нескольких программ перемещаются в определенную область диска (называемую файлом подкачки). Когда в последствии одна из таких программ будет выполняться windows переместит из RAM на диск другую программу, а эту вернет в ОЗУ, чтобы она могла выполняться.
Этот прием позволяет выполнять несколько программ одновременно, но снижает производительность системы, так как обмен данными между ОЗУ и диском требует времени. Операции с диском, где используются механические устройства происходит намного медленней операций ОЗУ. По мере увеличения «медленных» операций с дисками производительность системы существенно снижается.
Расширение ОЗУ с установленной ОС Windows обычно приводит к «снижению» объемов перекачки данных, что ускоряет работу системы. Большинство пользователей считают, что памяти никогда не бывает достаточно – чем больше ее объем тем больше производительность. В настоящее время компьютер идут с ОЗУ 128 – 256 Мб ( десять лет назад винчестеры не обладали такой емкостью). Большинство современных компьютеров имеют ОЗУ до 3 Гб ( емкость модуля ОЗУ возрастает в среднем на 60% в год таким образом она увеличивается в четверо каждые три года).