2 Основные характеристики эвм

2.1 Введение.

Во втором разделе курса рассмотрим некоторые из характеристик, которыми оценивают работу ЭВМ. А именно:

а) производительность

б) реактивность

в) защищённость

2.2 Производительность

1. 1) Производительность – среднее число команд, выполняемых ЭВМ, в ходе выполнения программы, за 1 сек.

2) Для классических ЭВМ среднее число микроопераций, затрачиваемых на выполнение одной команды (принято обозначать IPC – instructions per clock, "инструкций за такт" ) равно:

где - среднее число микроопераций, выполняемых в ходе выполнения команды программы.

Тогда производительность будет равна:

3) Следует иметь в виду – высокая производительность, равно, могут быть получена: как за счёт высокой тактовой частоты, так и за счёт высокого IPC при умеренной тактовой частоте.

4) Значение IPC неодинаково для разных программ, зависит от особенностей выполняемой программы, таким образом: для разных программ и производительность - получается различной.

5) "Универсальные ЭВМ" – ЭВМ, имеющие сопоставимую производительность при выполнении широкого круга задач.

"Специализированные ЭВМ" – ЭВМ, показывающие высокую производительность только на определенном круге задач.

2.3 Время реакции и реактивность

1) Когда ЭВМ переключается с выполнения одной программы на выполнение другой, на это уходит некоторое время t_р (время реакции).

2) Время реакции может быть различно в разных случаях.

(внутреннее время реакции) – это время, которое уходит на переключение, когда переключение вызвано внутренними причинами (одна программа вызывает на выполнение другую программу).

- это время, которое уходит на переключение, когда переключение вызвано внешними событиями.

3) Реактивностью называют величину, обратную времени реакции. Соответственно различают:

а) "Внутреннюю реактивность": б) "Внешнюю реактивность":

Реактивность показывает: сколько раз в течение одной секунды ЭВМ максимально, в пределе сможет переключиться с одной задачи на другую. Единица измерения реактивности "Transaction per second" (TPS), или - "число трансакций в секунду":

4) Две характеристики, характеризующие скорость процессора: производительность P и реактивность R не так уж прямо связаны между собой. Процессор может быть быстрый - по производительности, но иметь при этом - низкую реактивность. Или – наоборот.

5) При выполнении задач связанных с значительными вычислениями – значительно большее влияние на скорость оказывает производительность.

При выполнении ряда задач, не связанных с большим объемом вычислений, но связанных с частыми переключениями - характеристика реактивности оказывается более значимой, чем характеристика производительности. К таковым относятся, например, некоторые "серверные задачи", а также задачи управления технологическим оборудованием, транспортными средствами, другой техникой (так называемые "информационно-управляющие задачи").