Cap5. rendimiento

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Algoritmos y Programcin I

RendimientoCapitulo 5 Ing. Mary Dunnia Lpez N.

UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENOFICCTSemestre I/2016Inf413

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Definir las alternativas y mtodos para evaluar el rendimientoObjetivo

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C O N T E N I D O

RendimientoModelado Analtico5.2

Introduccin5.0

5.1

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IntroduccinUn sistema operativo es en primer lugar un administrador de recursos, por ello es importante poder determinar con qu efectividad administra sus recursos

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5.1 Rendimiento

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5.1 RendimientoGeneralmente hay un gran potencial de mejora en el uso de los recursos. Sin embargo:Muchas instalaciones realizan muy poco o ningn control y evaluacin.Cuando se hacen controles especficos se generan grandes cantidades de datos que muchas veces no se sabe cmo interpretar.Las instalaciones rara vez cuentan con personal especialista en anlisis de rendimiento.Al inicio del desarrollo de las computadoras el hardware representaba el costo dominante de los sistemas, por esto los estudios de rendimiento se basaban en el hardware.

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5.1 RendimientoActualmente un software deficiente y/o mal utilizado puede ser causa de un bajo rendimiento del hardware, por esto se debe controlar y evaluar el rendimiento del hardware y del software:El software representa una porcin cada vez mayor de los presupuestos informticos.El software incluye el S. O. de multiprogramacin / multiproceso, sistemas de comunicaciones de datos, sistemas de administracin de bases de datos, sistemas de apoyo a varias aplicaciones, etc.El software frecuentemente oculta el hardware al usuario creando una mquina virtual, que est definida por las caractersticas operativas del software.

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5.1 Rendimiento5.1.1 Tendencias importantes5.1.2 Necesidad de control y evaluacin5.1.3 Mediciones del rendimiento5.1.4 Tcnicas de evaluacin del rendimiento5.1.5 Embotellamiento y saturacin5.1.6 Ciclos de realimentacin

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Tendencias ImportantesSegn los los avances en la tecnologa de hardware, los costos del mismo han decrecido drsticamente y todo hace suponer que as continuara.Los costos de trabajo (personal) han ido aumentando:Significan un porcentaje importante del costo de los sistemas informticos.Se debe reformular el aspecto del rendimiento del hardware base y medirlo de manera ms adaptada a la productividad humana.

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Tendencias ImportantesTambin influyen en los puntos de vista sobre la evaluacin del rendimiento aspectos tales como:Construccin de redes.Procesamiento distribuido.Las conexiones se hacen con redes y no solo con computadoras especficas:Se puede disponer de cientos o miles de sistemas de computacin.Se puede acceder a complejos sistemas de comunicaciones de datos [STAL05]El advenimiento del microprocesador en la dcada de 1970:Ha permitido bajar considerablemente el costo de los ciclos de cpu.Ha desplazado el foco de atencin de la evaluacin del rendimiento a otras reas donde los costos no disminuyeron proporcionalmente (uso de dispositivos de entrada / salida).

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5.1 Rendimiento5.1.1 Tendencias importantes5.1.2 Necesidad de control y evaluacin5.1.3 Mediciones del rendimiento5.1.4 Tcnicas de evaluacin del rendimiento5.1.5 Embotellamiento y saturacin5.1.6 Ciclos de realimentacin

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Necesidad de Control y EvaluacinEvaluacin de seleccin:El evaluador debe decidir si la adquisicin de un sistema de computacin es apropiada.Los objetivos corrientes en la evaluacin del rendimiento generalmente son : EPCProyeccin del rendimiento:El evaluador debe estimar el rendimiento de un:Sistema inexistente.Nuevo sistema.Nuevo componente de hardware o de software.Control del rendimiento:El evaluador acumula datos del rendimiento de un sistema o componente existente para:Asegurar que el sistema cumple con sus metas de rendimiento.Ayudar a estimar el impacto de los cambios planeados.Proporcionar los datos necesarios para tomar decisiones estratgicas.

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Necesidad de Control y EvaluacinEn las primeras fases del desarrollo de un nuevo sistema se intenta predecir:La naturaleza de las aplicaciones que corrern en el sistema.Las cargas de trabajo que las aplicaciones debern manejar.Durante el desarrollo e implementacin de un nuevo sistema se intenta determinar:La mejor organizacin del hardware.Las estrategias de administracin de recursos que debern implantarse en el S. O.Si el sistema cumple o no con sus objetivos de rendimiento.Frecuentemente son necesarios procesos de configuracin de los sistemas para que puedan servir a las necesidades.Los procesos de sintonizacin del sistema tienden a mejorar el rendimiento en base a ajustar el sistema a las caractersticas de la instalacin del usuario.

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5.1 Rendimiento5.1.1 Tendencias importantes5.1.2 Necesidad de control y evaluacin5.1.3 Mediciones del rendimiento5.1.4 Tcnicas de evaluacin del rendimiento5.1.5 Embotellamiento y saturacin5.1.6 Ciclos de realimentacin

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Medicin del RendimientoLas mediciones de rendimiento pueden estar:Orientadas hacia el usuario, ej.: tiempos de respuesta.Orientadas hacia el sistema, ej.: utilizacin de la CPU.El rendimiento es una cantidad relativa ms que absoluta pero normalmente se refiere a este en medidas absolutas (nmero de Jobs X por unidad de tiempo)Algunas mediciones son difciles de cuantificar, ej.: facilidad de uso.Otras mediciones son fciles de cuantificar, ej.: accesos a un disco en la unidad de tiempo.

El rendimiento expresa la manera o la eficiencia con que un sistema de computacin cumple sus metas

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Medicin del RendimientoAlgunas mediciones del rendimiento comunes son:Tiempo de regreso: Tiempo desde la entrega del trabajo hasta su regreso al usuario (para procesamiento por lotes).Tiempo de respuesta: Tiempo de regreso de un sistema interactivo.Tiempo de reaccin del sistema: Tiempo desde que el usuario presiona enter hasta que se da la primera seccin de tiempo de servicio.Varianza de los tiempos de respuesta :Es una medida de dispersin.Si es pequea indica tiempos prximos a la media.Si es grande indica tiempos alejados de la media.Es una medida de la predictibilidad.Las anteriores son cantidades probabilsticas y se consideran como variables aleatorias en los estudios de:Simulacin.Modelado de sistemas.

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Medicin del Rendimiento

Capacidad de ejecucinCarga de TrabajoCapacidadUtilizacin

Capacidad de ejecucin: Mide la ejecucin de trabajo por unidad de tiempo.Carga de trabajo: Es la medida de la cantidad de trabajo que ha sido introducida en el sistema, el sistema debe procesar normalmente para funcionar de manera aceptable.Capacidad: Es la medida de la capacidad de rendimiento mxima que un sistema puede tener siempre que: el sistema est listo para aceptar ms trabajos y exista alguno inmediatamente disponible.Utilizacin: Es la fraccin de tiempo que un recurso est en uso. Es deseable un gran porcentaje de utilizacin pero ste puede ser el resultado de un uso ineficiente. Cuando se aplica a la CPU se debe distinguir entre: Uso en trabajos productivos de aplicacin., uso en sobrecarga del sistema.

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5.1 Rendimiento5.1.1 Tendencias importantes5.1.2 Necesidad de control y evaluacin5.1.3 Mediciones del rendimiento5.1.4 Tcnicas de evaluacin del rendimiento5.1.5 Embotellamiento y saturacin5.1.6 Ciclos de realimentacin

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Tcnicas de Evaluacin del Rendimiento

Programas del ncleoMezclas de instrucciones Tiempos

Puntos de referencia

Modelos analticos

Tiempos: Los tiempos proporcionan los medios para comparaciones rpidas del hardware.Una posible unidad de medida es el mips: milln de instrucciones por segundo.Para esta evaluacin se utilizan operaciones bsicas de hardware.Mezclas de instrucciones : Se usa un promedio ponderado de varios tiempos de las instrucciones ms apropiadas para una aplicacin determinada; los equipos pueden ser comparados con mayor certeza de la que proporcionan los tiempos por s solos.Son tiles para comparaciones rpidas del hardware.Programas del ncleo: Es un programa tpico que puede ser ejecutado en una instalacin.Se utilizan los tiempos estimados que suministran los fabricantes para cada mquina para calcular su tiempo de ejecucin.Se corre el programa tpico en las distintas mquinas para obtener su tiempo de ejecucin.Pueden ser tiles para la evaluacin de ciertos componentes del software, por ej. compiladores; pueden ayudar a determinar qu compilador genera el cdigo ms eficiente.Modelos analticos: Son representaciones matemticas de sistemas de computacin o de componentes de sistemas de computacin. Requieren un gran nivel matemtico del evaluador y son confiables solo en sistemas sencillos, ya que en sistemas complejos los supuestos simplificadores pueden invalidar su utilidad y aplicabilidad. Generalmente se utilizan los modelos de: teoras de colas y procesos de Markov.Puntos de referencia (o programas de comparacin del rendimiento): Son programas reales que el evaluador ejecuta en la mquina que se est evaluando. El programa completo se ejecuta en la mquina real con datos reales. Se deben seleccionar cuidadosamente los puntos de referencia para que sean representativos de los trabajos de la instalacin. Los efectos del software pueden experimentarse directamente en vez de estimarse.19

Tcnicas de Evaluacin del Rendimiento

Programas SintticosSimuladores

Control Del Rendimiento

Programas Sintticos: Combinan las tcnicas de los ncleos y los puntos de referencia. Son programas reales diseados para ejercitar caractersticas especficas de una mquina.Simulacin: Es una tcnica con la cual el evaluador desarrolla un modelo computarizado del sistema que se est evaluando. Es posible preparar un modelo de un sistema inexistente y ejecutarlo para ver cmo se comportara en ciertas circunstancias; se puede evitar la construccin de sis