Оценивание эффективности использования ресурсов ЭВМ программным продуктом

системы с данным ПС необходимо измерять следующие характеристики функциональных групп программ:

— экстремальные значения длительностей их исполнения и маршру
ты, на которых эти значения достигаются;

— среднее значение длительности исполнения каждой функцио
нальной группы программ на всем возможном множестве маршрутов ПС
и его дисперсию;

— распределение вероятностей и значений длительности исполнения
функциональных групп программ.

В общем случае для оценивания длительностей исполнения и определения качества функционирования программ в зависимости от загрузки необходимо задавать вероятность каждой комбинации тестовых данных и измерять соответствующую ей длительность. После упорядочения значений длительностей можно получить распределение вероятностей в зависимости от длительностей исполнения. Однако для сложных групп программ весьма трудно определить вероятность каждой комбинации исходных данных. Поэтому на практике в ряде случаев ограничиваются некоторыми средними или наиболее вероятными значениями тестовых данных, а также одним или несколькими сочетаниями исходных данных, при которых ожидаются предельные значения потоков заданий и длительностей исполнения программ, способные негативно отразиться на качестве функционирования ПС.

Влияние таких ситуаций перегрузки ЭВМ по производительности может быть ослаблено путем применения приоритетных дисциплин оперативной диспетчеризации исполнения заданий на решение функциональных задач. В зависимости от характеристик потоков заданий и предполагаемых длительностей их реализации могут распределяться приоритеты на их решения и тем самым повышаться эффективность использования ограниченной производительности вычислительной системы для определенного комплекса программ. Быстрый рост количества решаемых задач, их сложности и требуемой производительности вычислительных средств стимулировал поиск путей удовлетворения потребностей заказчиков в ресурсах для решения таких задач. Значительное внимание было уделено анализу эффективности дисциплин диспетчеризации с относительными и абсолютными приоритетами. Эти дисциплины активно приме-

Лекция 14. Интеграция, квалификационное тестирование и испытания комплексов...

нялись при организации вычислений в специализированных, объектных ЭВМ реального времени. Они позволяли повышать эквивалентную производительность ЭВМ на 10—20% по сравнению с бесприоритетными дисциплинами диспетчеризации. Показано, что во многих случаях целесообразно применять при диспетчеризации функциональных задач не более 10—15 уровней приоритета, при загрузке ЭВМ на 80—95% и при значительном различии длительностей и коэффициентов важности (10—100) приоритетных задач. Для практического использования характеристик и методов расчета рационального распределения производительности ВС созданы методики и типовые модели, позволяющие анализировать и оптимизировать диспетчеризацию в конкретных системах. При ограничениях ресурсов вследствие требований минимизации весов и габаритов специализированных, объектных ЭВМ в авиационных, ракетных и космических системах их экономное использование остается актуальным. Кроме того, в некоторых случаях полезно выделение высоких приоритетов для особо важных или коротких задач, например, для обмена с внешними абонентами.

По результатам испытаний могут быть решены перечисленные задачи оценивания ресурсной эффективности ПС, что позволяет анализировать факторы, определяющие необходимую пропускную способность ЭВМ, и разрабатывать меры для приведения ее в соответствие с потребностями. Если предварительно в процессе проектирования производительность ЭВМ не оценивалась или определялась слишком грубо, то велик риск, что доработки будут большими или может понадобиться заменить ЭВМ на более быстродействующую. Это обусловлено, как правило, «оптимизмом» разработчиков, что приводит к занижению интуитивных оценок длительностей решения задач и возможных предельных интенсивностей потоков информации. Длительная регистрация и накопление значений ресурсной эффективности способствуют выявлению ситуаций, при которых проявляются некоторые дефекты функциональной пригодности в ПС.

Достоверность оценивания пропускной способности ЭВМ с конкретным ПС зависит от корректности моделирования потоков внешних сообщений, а также от используемых распределений длительности исполнения программ. Для оценивания ресурсной эффективности при подготовке технического задания и спецификаций требований на ПС следует согласовывать с заказчиком модель и характеристики внешней среды, в которой

14.5. Оценивание эффективности использования ресурсов ЭВМ программным продуктом

будет применяться комплекс программ, а также динамики приема и передачи данных (см. п. 14.3). Эти условия следует детализировать до уровня, позволяющего однозначно определять требуемые значения интенсивности решения задач: