Краткие сведения из теории

Лабораторная работа № 1

Тема: Вычисление метрик производительности компьютерной системы. Закон Амдала, CPU время.

Цель работы: Получение практических навыков по вычислению производительности и эффективности устройств ПК.

Краткие сведения из теории

 

Оценка эффективности компьютера выполняется обычно специальными программами, так называемыми бенч макетами. Одной из таких программ является Passmark Performance Test. Эта утилита содержит полный набор всех обязательных функций: тестирование процессора, 2D и 3D графики, дисков, памяти и других компонент. С помощью Passmark Performance Test можно не только провести тестирование устройств компьютера, но и увидеть результаты в виде гистограмм. Поддерживается экспорт результатов тестирования в табличном виде в HTML-формате или в текстовом виде в TXT-файлы.

В ОС Windows 7 встроен монитор производительности, позволяющий просмотреть и оценить работу практически всех аппаратных составляющих компьютерной системы. Для этого предназначен пункт меню Администрирование - Системный монитор. Появиться диалоговое окно (рис. 1).

 

 

Рисунок 1 - Диалоговое окно Системный монитор.

 

В окне системного монитора отображаются стандартные, наиболее используемые показатели производительности с указанием физического устройства, к которому они относятся - "Обмен страниц" (Память), "Средняя длина очереди диска" (Физический диск), "% загруженности процессора" (Процессор). Это 3 наиболее важных показателя производительности системы, позволяющие оценить загруженность и производительность основных аппаратных составляющих - процессора, памяти и диска.

Анализируя производительность различных устройств, их загруженность со временем при работе компьютера, при запуске наиболее часто используемых программ, можно оценить какое устройство является наименее производительным и, следовательно, больше всего тормозит работу системы. Анализ и оценка данных системного монитора позволяет принять правильное решение для повышения производительности системы.

Индекс производительности (Windows Experience Index, WEI) - это оценка самой системы Windows основных характеристик компьютера, на котором установлена ОС.

Основные характеристики:

• Процессор.

• Оперативная память.

• Графика.

• Графика для игр.

• Дисковая подсистема.

 

Каждой этой характеристике даётся свой индекс (число) которое вычисляется по особой формуле. Минимальное значение 1, а максимальное зависит от версии ОС: в в Windows 7 это 7.9, а в Windows 8 это 9.9.

Если компьютер под управлением Windows 7 работает слишком медленно, причиной обычно является недостаточный объем ОЗУ. Оптимальный способ ускорить его работу — увеличить объем памяти. ОС Windows 7 может быть запущена на компьютере с ОЗУ объемом 1 гигабайт (ГБ), однако лучше использовать 2 ГБ. Оптимальную производительность обеспечивает ОЗУ объемом 3 ГБ и более.

Другим вариантом является увеличение объема памяти с помощью технологии Windows ReadyBoost. Эта возможность позволяет использовать пространство для хранения данных на некоторых съемных носителях, например USB-устройствах флэш-памяти, чтобы повысить быстродействие компьютера. Намного проще вставить устройство флэш-памяти в USB-порт, чем открывать корпус компьютера и подсоединять модули памяти к системной плате.

Если компьютер работает медленно, возможно, он заражен вирусом или шпионской программой. Такая ситуация менее распространена, чем другие проблемы, однако ее также следует принять во внимание. Проверка компьютера с помощью антишпионских и антивирусных программ поможет избежать чрезмерных беспокойств о его состоянии.

 

Если вы пробуете оптимизировать вашу программу или измерять эффективность, очень полезно знать, сколько времени процессора или CPU времени она использовала в любой заданной точке. Процессорное время является отличным от фактических часов, потому что оно не включает все потраченное время на ожидание ввода-вывода или когда выполняется некоторый другой процесс. Процессорное время представляется типом данных clock_t, и дано как ряд импульсов времени относительно произвольного базового времени, отмечающего начало одиночного вызова программы.

Для определения процессора, установленного в системе; отображения информации о нём, а также о других комплектующих - материнской плате, памяти и видеокарте предназначена программа CPU-Z. Это бесплатная программа, ставшая уже давно стандартом де-факто. Сайт разработчика: http://cpuid.com

Программа способна определять следующее оборудование и его характеристики:

Процессор

Название и модель

Степпинг ядра процессора

Корпусировка процессора

Напряжение ядра

Внутренняя и внешняя частоты, множитель процессора

Поддерживаемые наборы инструкций

Информация о кэш-памяти

Материнская плата

Производитель, модель и ревизия

Производитель BIOS, дата и версия BIOS

Чипсет (северный и южный мосты) и датчик

Графический интерфейс

Память

Частота и тайминги

Спецификации модулей, записанные в SPD - производитель, серийный номер, таблица таймингов

Система

Версия Windows и DirectX

 

Программа поставляется в двух вариантах: требующем установку и не требующем. Наиболее популярен вариант без установки, поскольку незачем лишние библиотеки хранить в памяти. С другой стороны заявлено, что версия с установкой грузится слегка быстрее и более стабильна.

 

 

Содержание работы

Задание 1

 

- Оценить производительность устройств компьютера с помощью инструментов встроенных в ОС Windows 7.

- Открыть монитор ресурсов (рис. 2), провести анализ ЦП, памяти и дисковых накопителей.

- Сформулировать рекомендации для улучшения показателей работы компьютера.

 

 

 

Рисунок 2 – Окно «Монитор ресурсов»

 

Задание 2

 

Установить программу CPU-Z на компьютер и определить технические характеристики:

- центрального процессора;

- видеокарты;

- материнской платы;

- оперативной памяти.

 

Задание 3

Кратко опишите сущность закона Амдала.

Содержание отчета

1. Результаты выполненных работ.

2. Описание действий и выводы по заданию 1.

3. Результаты анализа технических характеристик компьютера с помощью программы CPU-Z.

4. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Назначение монитора производительности ОС Windows 7.

2. Что такое индекс производительности?

3. Что измеряет индекс производительности Windows 7?

4. Какие параметры элементов ЭВМ влияют на индекс производительности?

5. Что такое степпинг ядра процессора?

6. Назначение программы CPU-Z.

7. Характеристики какого оборудования способна определять программа CPU-Z?