Ответить на следующие вопросы

1. В каком случае суммарное время выполнения задач больше? При последовательном выполнении или одновременным выполнением?
2. Как изменилось время выполнения каждой отдельной задачи?
3. Как изменится время выполнения отдельной задачи при изменении ее приоритета? Окажет ли влияние изменение приоритет одной задачи на время выполнения другой задачи: Объяснить результаты.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2. ДЕТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

В операционных системах Windows имеются средства, позволяющие детально анализировать вычислительные процессы. К таким средствам относятся Системный монитор и Оповешения и журналы производительности. Для доступа к этим средствам нужно выполнить последовательность действий.

Пуск -> Программы -> Администрирование -> Производительность.

Откроется окно Производительности, содержащее две оснастки: Системный монитор и оповещения и журналы производительности (рис.2.7). Оснастки являются инструментом системного администратора. Доступ к ним можно получить, запустив Microsoft Management Consol (mmc). Для этого нужно выполнить следующие действия: Пуск -> Выполнить -> Открыть mmc -> ОК. Откроется окно Консоль 1, в котором можно выбрать нужную оснастку.

Системный монитор позволяет анализировать вычислительный процесс, используя различные счетчики. Объектами исследования являются практически все компоненты компьютера: процессор, кеш, задание, процесс, поток, файл подкачки, протоколы и др.

Рис. 2.7

Для просмотра и выбора объектов мониторинга и настройки счетчиков нужно выполнить следующие действия.

Открыть оснастку Производительность. По панели результатов (правая панель)

щелкнуть правой клавишей мыши и выбрать в контекстном меню строку Добавить счетчики

или щелкнуть по кнопке Добавить (значок +) на панели инструментов.

В появившемся окне Добавить счетчики выбрать объект мониторинга, например процессор,

а затем выбрать нужные счетчики из списка Выбрать счетчики из списка, например %

времени прерываний, нажимая кнопку Добавить. Для потока можно определить:

- число контекстных переключений в сек.;

- состояние потока (для построения графа состояний и переходов);

- текущий приоритет (для анализа его изменения);

- базовый приоритет;

- % работы в привилегированном режиме и др.

Нажав кнопку Объяснение, можно получить информацию о счетчике. При выборе нескольких однотипных объектов, например потоков, нужно их указать в правом поле Выбрать вхождения из списка (рис. 2.8).

Для удобства работы предусмотрена настройка вида отображаемой информации. Просмотр информации производительности возможен в виде графика. Гистограммы и отчета. Для настройки внешнего вида окна нужно щелкнуть по графику правой кнопкой мыши и выбрать команду свойство (рис. 2.9).

На вкладке Общие можно задать вид информации (график, гистограмма и отчет), отображаемые элементы (легенда, строка значений, панель инструментов), данные отчета и гистограммы (максимальные, минимальные и т.д.). период обновления данных и др.

Рис. 2.8

Рис. 2.9

На вкладке источник задается источник данных. На вкладке Данные можно для каждого счетчика задать цвет, ширину линии, масштаб и тр.

На вкладке График можно задать заголовок, вертикальную и горизонтальную сетку, диапазон значений вертикальной шкалы. На вкладках Цвета и ширины можно изменить набор цветов и шрифт.

Режимы График и Гистограмма не всегда удобны для отображения результатов анализа, например при большом количестве счетчиков, меняющих свое значение в разных диапазонах величин. Режим Отчет позволяет наблюдать реальные значения счетчиков, так как не использует масштабирующих множителей. В этом режиме доступна только одна опция – изменение интервала опроса.

Полученная с помощью Монитора производительности информация позволяет наглядно произвести экспресс-анализ функционирования нужного компонента вычислительного процесса или устройства компьютера. Например (рис. 2.9). Показана следующая информация об использовании процессора, процент работы процессора в пользовательском и привилегированном режимах и количество прерываний в секунду.

Задание для самостоятельной работы:

1. Запустить предварительно разработанную программу. Используя возможности оснастки Производительности, получить диаграммы. Характеризующие использование процессора при его нагрузке различным количеством потоков, меняя их активность и уровни приоритета.
2. Исследовать свои задачи (приложения). Определить характеристики процессов: % загрузки процессора (в пользовательском и привилегированном режиме), % времени прерываний, количество прерываний. Базовый приоритет, обращения к диску, время выполнения процесса.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3. ЗАПИСЬ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА.

Оснастка Оповещение и журналы производительности содержит три компонента:

Журнал счетчиков, журналы трассировки и Оповещения, - которые можно использовать для записи и просмотра результатов исследования вычислительного процесса. Данные, созданные при помощи оснастки. Можно просматривать как в процессе сбора. Так и после его окончания.

Файл журнала счетчиков состоит из данных для каждого указанного счетчика на указанном временном интервале. Для создания журнала необходимо выполнить следующие действия:

Запустить оснастку Производительность:

Дважды щелкнуть по значку Оповещения и журналы производительности:

Выбрать значок Журналы счетчиков, щелкнуть правой кнопкой мыши в панели результатов и выбрать в контекстном меню пункт новые параметры журнала (рис. 2.10):

В открывшемся окне ввести произвольное имя журнала и нажать кнопку ОК:

В новом окне (рис. 2.11) на вкладке Общие добавить нужные счетчики и установить интервал съема данных:

На вкладке Файлы журналов можно выбрать размещение журнала. Имя файла, добавить комментарий. Указать тип журнала и ограничить его объём. Возможны следующие варианты;

- текстовый файл – CVS (данные сохраняются с использованием запятой в качестве разделителя);

- текстовый файл – TSV (данные сохраняются с использованием табуляции в качестве разделителя);

- двоичный файл для регистрации прерывающейся информации;

- двоичный циклический файл для регистрации данных с перезаписью:

7) На вкладке расписание выбрать режим запуска и остановки журнала (вручную или по времени). Для запуска команды после закрытия журнала установить флажок Выполнить команду и указать путь к исполняемому файлу:

8) после установки всех значений нажать кнопки применить и ОК.

Рис. 2.10

Рис. 2.11

Задание для самостоятельной работы:

Исследовать свои приложения с записью результатов в Журнале счетчиков, выбрав следующие счетчики: % загруженности, работы процессора в привилегированном и пользовательском режимах, % времени прерываний, % использования выделенной памяти, частота обращений к диску, скорость обмена с диском.

Выполнить следующие действия.

- запустить журнал (частота съема данных 10 сек., файл типа CSV).

- запустить исследуемую программу.

- через 2-3 минуты остановить журнал.

- Просмотреть Результаты, открыв файл журнала в Excel. Объяснить полученные результаты.

3. Просмотреть собранную информацию в консоли Производительность. Для этого выполнить следующие действия:

- дважды щелкнуть по значку Системный монитор:

- щелкнуть правой клавишей мыши в правом поле выбрать в контекстном меню строку Свойства (рис. 2.12)

- перейти на вкладку источник:

- щелкнуть на кнопке Файл журнала и указать его размещение, используя кнопку обзор;

- нажать кнопку Диапазон времени и выбрать диапазон представления результатов, передвигая левую и правую планки:

- нажать кнопку ОК:

- добавить счетчики, выбрав их из журнала (необязательно сразу все, можно просматривать отдельно каждый счетчик или несколько):

- просмотреть полученные диаграммы. Объяснить полученные результаты.

Рис. 2.12

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4. СОЗДАНИЕ ЖУРНАЛА ТРАССИРОВКИ И ОПОВЕЩЕНИЙ

В отличие от журналов счетчиков, журналы трассировки находятся в ожидании определенных событий. Для интерпретации содержимого журнала трассировки необходимо использовать специальный анализатор.

Для создания журнала трассировки необходимо выполнить следующие действия:

Запустить оснастку Производительность:

Щёлкнуть по значку Журналы трассировки:

Щелкнуть правой кнопкой мыши результатов и выбрать в контекстном меню пункт Новые параметры журнала (рис. 2.13);

Рис. 2.13

В открывшемся окне ввести произвольное имя журнала и нажать кнопку ОК;

По умолчанию файл журнала создается в папке Perflogs в корневом каталоге и к имени журнала присваивается серийный номер;

На вкладке Общие (рис. 2.11) указать путь имя созданного журнала (по умолчанию оно уже есть);

На этой же вкладке выбрать События, протоколируемые системным поставщиком или указать другого поставщика;

На вкладке Файла журналов выбрать тип журнала;

- файл циклической трассировки (журнал с перезаписью событий, расширение etl);

- файл последовательной трассировки (данные записываются. Пока журнал не достигнет предельного размера, расширения etl)

9) на этой же вкладке выбрать и размер файла;

10) на вкладке Дополнительно можно указать размер буфера журнала;

11) на вкладке Расписание выбрать режим запуска и остановки журнала (вручную или по времени)

В ряде случаев для обнаружения неполадок в организации вычислительного процесса удобно использовать оповещения. С помощью этого компонента можно установить оповещения. При превышении или снижении относительно заданного значения выбранными счетчиками оснастка посредством сервиса Messenger оповещает пользователей;

Щелкнуть по значку Оповещения;

Щелкнуть правой кнопкой мыши в панели результатов и выбрать в контекстном меню пункт Новые параметры оповещений;

В открывшемся окне ввести произвольные имя оповещения и нажать кнопку ОК;

В появившемся окне (рис. 2.14) на вкладке Общие можно задать комментарий к оповещению и выбрать нужные счетчики;

В поле Оповещать выбрать предельные значения для счетчиков;

В поле снимать показания выбрать период опроса счетчиков;

Рис. 2.14

Рис. 2.15

На вкладке действие (рис. 2.15) можно выбрать действие, которое будет происходить при запуске оповещения, например Послать световое сообщение и указать имя компьютера;

На вкладке Расписание выбрать режим запуска и остановки наблюдения

Если в компьютере произойдет событие, предусмотренное Оповещением, в журнал событий Приложение будет сделана соответствующая запись.

Задание для самостоятельной работы:

1. Создать журнал трассировки для исследования своего приложении.
2. Создать Оповещения по выбранным счетчикам для своего приложения.
3. Посмотреть журнал событий.
4. Объяснить полученные результаты.