Performansat e Sistemit Kompjuterik (SK)

Performansat e Sistemit Kompjuterik (SK) Ora 4 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Definimi i performansave të SK • Nëse një program ekzekutohet në dy SK të ndrysme, atëherë mund të thuhet se më e mirë është ai SK në të cilin programi ekzekutohet më shpejt • Shfrytëzuesi individual gjithmonë është i interesuar për zvogëlimin e kohës së jehonës/përgjigjes (response time), gjegjësisht koha prej fillimi deri në fund të ekzekutimit të ndonjë programi të caktuar. Kjo kohë quhet edhe koha e ekzekutimit (excecution time). M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Definimi i performansave të SK • Interesi i sistem administruesit të SK të cilët u shërbejnë më shumë përdoruesve, është zmadhimi i fuqisë përpunuese (throughput) të SK, gjegjësisht puna e përgjithshme që mund të mbarohet në një kohë të caktuar. • Koha e ekzekutimit është e një rëndësie të veçantë si njësi matjeje në kuadër të performanseve të SK. Nga fakti që për performansa më të mira duhet kohë më e shkurtër, për SK X mund të shënohet barazimi vijues: M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Definimi i performansave të SK • Nëse krahasohen dy SK X dhe Y, atëherë thhet se X ka performansa më të mira se Y, gjegjësisht Performancex>Performancey. • Për paraqitje kuantitative të dallimit të performansave mund të shënohet: • Atëherë themi se X është n here më i shpejt se Y. M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Shembulli 1. Le të ekzekutohet një program në SK A për 10 sec, përderisa te SK B për 15 sec. Për sa është A më i shpejt se B? Definimi i performansave të SK M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave Koha është matëse themelore e performansave të në SK. Koha e ekzekutimit matet me sekunda për program. Koha si njësi matëse mund të definohet në mënyra të ndryshme, varësisht nga ajo se çka analizohet. Matës i përgjithshëm është koha që nevojitet për ekzekutimin e një programi, përfshirë këtu edhe kohën e nevojitur për qasje deri te pajisjet I/O, disku, memorja etj. Kjo kohë quhet koha e kaluar (elapsed time) M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Me termin koha e procesorit (CPUtime) nënkuptohet me kohën të cilën procesori ia dedikon ekzekutimit të një detyre të caktuar, pa e marrë parasysh kohën për qasje deri te pajisjet I/O. Kjo kohë mund të ndahet në shfrytëzuese (userCPUtime) dhe sistemore (systemCPUtime), varësisht nga ajo nëse procesori punon në ekzekutimin e programit apo është i zënë me aktivitete sistemore për nevojat e programit. • Çdo SK e ka të integruar orën sistemore që e sinhronizon punën e tij. Ora është një pajisje diskrete, që nënkupton se siguron intervale kohore konstante në të cilat ekzekutohen të gjitha funksionet e hardverit. Këto intervale quhen cikle të ores (clock cycles) ose vetëm cikle, përderisa vlera e tyre reciproke quhet takti sistemor (clock rate) apo frekuenca e punës. M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • CPUExecutionTimeforProg = CPUClockCyclesProg*ClockCycleProg ose M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Shembulli 2. Një program ekzekutohet për 10 sec te SK A i cili punon me takt prej 400MHz. Duhet të ndërtohet një SK B, tek i cili programi i njëjtë do të ekzekutohet për 6 sec. Por, zmadhimi i taktit do të sjellë në zmadhimin e numrit të përgjithshëm të cikluseve edhe atë për 1.2 herë. Sa duhet të jetë frekuenca e punës e B? M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Barazimi nga shembulli paraprak, nëse kihet parasysh se çdo program përbëhet nga numër i caktuar instruksionesh që procesori i ekzekuton, mund të shënohet në formën: CPUclockcycles=InstructionsforProg*AverageclockcycleforInstruction • Nocionin numri i cikluseve për një instruksion e shënojmë me CPI. Nga fakti se për instruksione të ndryshme nevojitet numër i ndryshëm i cikluseve për ekzekutimin e tyre, CPI e paraqet numrin mesatar të cikluseve të ekzekutimit të një instruksioni. • CPI mundëson krahasimin e implementimeve të ndryshme në një bashkësi të njejtë instruksionesh, sepse në ato raste numri i instruksioneve për një program të caktuar është constant. M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Shembulli 3. Janë dhënë dy implementime në një bashkësi instruksionesh. SK A ka ciklus prej 1 ns dhe CPI prej 2.0, kurse B ka cikluse prej 2 ns dhe CPI prej 1.2. Cili SK është më i shpejtë dhe për sa? M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Sipas shembullit paraprak, barazimi themelor i performanseve mund të shënohet si; • CPUtime=InstructionCount*CPI*Clockcycletime • Ose M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Për njehsim më preciz të CPI shpeshherë përdoren simulatorë për implementime të caktuara në bashkësinë e instruksioneve. Atëherë numri I cikluseve mund të shënohet si: • ku me Ci shënohet numri i instruksioneve nga një klasë e caktuar, ekzekutimi i së cilës zgjat mesatarisht CPIi cikluse. M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Shembulli 4. Të krahasohen sekuencat e kodit programor, të paraqitura nëpërmjet numrit të instruksioneve nga klasat A, B dhe C të cilat gjinden në to. • CPI për secilën klasë është: A – 1, B – 2, C – 3. • Cila sekuencë ekzekuton më shumë instruksione? • Cila është më e shpejtë? • Sa është CPI për çdo sekuencë? M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Matja e performansave • Shembulli 5. Janë dhënë dy implementime M1 dhe M2 në një bashkësi instruksionesh. Ekzistojnë 4 klasa të instruksioneve A, B, C dhe D në atë bashkësi instruksionesh. M1 punon në frekuencë 500MHz. Numri mesatar i cikluseve për secilën klasë të instruksioneve M1 është: • M2 punon në frekuencë 750MHz. Numri mesatar i cikluseve për secilën klasë të instruksioneve M1 është: M1 M2 Nëse mirret programi, në të cilin çdo klasë e instruksioneve është e përfaqësuar në mënyrë të barabartë, cili implementim është më i mirë? M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10

Performansat e Sistemit Kompjuterik (SK)