Зависимость числа страничных сбоев от кванта процессорного времени

Предположительно число страничных сбоев не зависит от кванта вре­мени, однако эту гипотезу необходимо проверить. Была оценена зависи­мость числа страничных сбоев от параметра моделирования квант времени при установках системы: 5 пользовательских процессов (табл. 2)

Таблица. 2

Результаты тестирования зависимости числа сбоев от кванта

времени (объем ОП = 10, ДО - LFU)

Квант времени	Процент сбоев
1	27
5	28
8	28
10	25
15	25
20	25

Выявилось слабое уменьшение числа страничных сбоев при больших значениях кванта времени (рис. 9).

Рис. 9. Зависимость числа сбоев от кванта времени

Видимо, это связано с увеличением вре­мени непрерывного нахождения каждого процесса на процессоре, сопрово­ждающегося обращениями к одним и тем же страницам памяти, и как след­ствие - некоторым уменьшением хаотичности запросов к страницам памяти, что приводит к уменьшению числа страничных сбоев.

Загрузка процессора

Загрузка процессора - параметр, изменяющийся во времени, поэтому оценивалась зависимость Z=CPU(TM). Это очень важный показатель, харак­теризующий качество работы системы в целом.

Оценка зависимости загрузки процессора от алгоритма заме­щения страниц

Для оценки этой зависимости построим в одних осях графики зависи­мости загрузки процессора от времени при использовании различных ДО, на которых предполагается зафиксировать три интервала.

1. - Интервал нарастания загрузки. В это время пользовательские про­цессы представляются системе и начинают формировать запросы. Процес­сор постепенно загружается до возможного максимума

2. - Интервал максимума. В течение этого интервала происходит ос­новная работа. Процессор предоставляется процессам по очереди. Загрузка процессора на этом этапе максимальна

3. - Интервал убывания. Убывание происходит, запросы пользователь­ских процессов уже обработаны, и процессы не нуждаются более в процес­соре. Чем раньше наступает этот этап, тем лучше работает система.

Для объективности выполним тестирование при разных значениях числа пользовательских процессов (табл. 3а, b)

Таблица. За

Результаты тестирования загрузки процессора во времени

(квант времени = 8, число процессов = 8, Объем ОП= 10)

ТМ	Загрузка CPU
	FIFO	LFU	NUR
50	16	16	16
100	36	36	42
200	39	39	50
400	45	46	51
600	45	45	54
800	47	46	54
1000	46	46	49
1200	45	45	50
1400	46	45	52
1600	47	47	48
1800	43	43	43
2000	38	38	38
2200	35	35	35
2400	32	32	32
2600	29	29	28

Таблица Зb.

Результаты тестирования загрузки процессора во времени

(квант времени = 8, число процессов = 3, Объем ОП= 10)

ТМ	Загрузка CPU
	FIFO	LFU	NUR
20	20	20	20
50	46	46	46
100	56	56	56
200	36	36	36
400	44	46	47
600	42	48	42
800	45	46	49
1000	42	42	42
1200	35	35	35
1400	30	30	30
1600	26	26	26

Рис. 10а. Зависимость загрузки CPU от модельного времени. Параметры тестирования: квант времени = 8, число процессов = 8, Объем ОП= 10

Рис. 10b. Зависимость загрузки CPU от модельного времени. Параметры тестирования: квант времени = 8, число процессов = 3, Объем ОП= 10

Из графиков зависимостей можно сделать следующие выводы:

• На графиках достаточно точно прослеживаются интервалы воз­растания, максимума и убывания

• Для восьми процессов (рис. 10а) дисциплина NUR дает большую загрузку процессора, чем LFU и FIFO. Это связано с меньшим числом стра­ничных сбоев, даваемых ДО = NUR. Для трех пользовательских процессов(рис. 10b) разные ДО дают сходные результаты. Это объясняется тем, что системе удалось целиком, или почти целиком, разместить процессы в ОП (в связи с малым их количеством), и число страничных сбоев мало независимо от алгоритма замены страниц.

• Для восьми процессов интервал убывания для дисциплины NUR начался раньше. Это означает, что системе удалось быстрее удовлетворить запросы пользовательских процессов, и еще раз подтверждает высокую эффективность дисциплины NUR.

• Дисциплины LFU и FIFO дали сходные результаты. Следователь­но, некоторое преимущество LFU перед FIFO не сказывается значительным образом на загрузке процессора.