3.4. Сравнение структур по временным характеристикам

Для систем реального времени важным фактором является не только правильность выполнения операций, но и время их выполнения, причём, если для систем мягкого реального времени важно среднее время выполнения операций, то для систем жёсткого реального времени – максимальное время выполнения операций. Таким образом, необходимо провести измерения времени выполнения операций чтения и записи для разработанных структур и построить графики зависимости времени выполнения операция от числа потоков. Для этого программа тестирования была изменена с учётом следующих требований:

1. Запуск методов неблокирующего подсчёта ссылок и опасных указателей поочерёдно.

2. Измерение времени выполнения операций записи и чтения.

3. Задание произвольного числа операций, время выполнения которых измеряется.

4. Запись в файл результатов измерения операций записи и чтения для методов неблокирующего подсчёта ссылок и опасных указателей.

Также необходимо отметить, что все потоки должны запускаться одновременно, а также одновременно завершаться, так как измеряемое время будет зависеть от числа одновременно работающих потоков. Сравнение будет проводиться для метода неблокирующего подсчёта ссылок и метода опасных указателей для известного числа потоков, так как операции записи и чтения идентичны. Было решено рассмотреть один, три, пять и семь потоков читающих потоков, причём взаимодействующие также с массивом единичной длины для увеличения нагрузки. При построении графиков использовалось среднее и максимальное время выполнения одной операции чтения. Было выполнено по десять запусков для каждого варианта. Пример запуска представлен на рис. 3.3, результат – в листингах 3.5 и 3.6. Итоговые результаты представлены в таблице 3.3 и на рис. 3.4.

Рис. 3.3. Пример запуска программы сравнения методов

Листинг 3.5. Результат запуска программы сравнения методов для одного потока для операции чтения

HP known threads

All time = 38249797, Average time for one operation = 38.

All time = 49071218, Average time for one operation = 49.

All time = 38288713, Average time for one operation = 38.

All time = 51675186, Average time for one operation = 51.

All time = 56317473, Average time for one operation = 56.

All time = 54771751, Average time for one operation = 54.

All time = 55610155, Average time for one operation = 55.

All time = 38313292, Average time for one operation = 38.

All time = 38396244, Average time for one operation = 38.

All time = 56585107, Average time for one operation = 56.

HP known threads end

-----------------------------------------

LC

All time = 72600128, Average time for one operation = 72.

All time = 69639428, Average time for one operation = 69.

All time = 54617452, Average time for one operation = 54.

All time = 52445999, Average time for one operation = 52.

All time = 72555067, Average time for one operation = 72.

All time = 51173714, Average time for one operation = 51.

All time = 66033198, Average time for one operation = 66.

All time = 63014806, Average time for one operation = 63.

All time = 52515639, Average time for one operation = 52.

All time = 63127458, Average time for one operation = 63.

LC end

Листинг 3.6. Результат запуска программы сравнения методов для одного потока для операции записи

HP known threads

All time = 350980157, Average time for one operation = 350.

All time = 382210881, Average time for one operation = 382.

All time = 533933688, Average time for one operation = 533.

All time = 316099509, Average time for one operation = 316.

All time = 359319991, Average time for one operation = 359.

All time = 335807808, Average time for one operation = 335.

All time = 333108598, Average time for one operation = 333.

All time = 537831790, Average time for one operation = 537.

All time = 521164753, Average time for one operation = 521.

All time = 339570386, Average time for one operation = 339.

HP known threads end

-----------------------------------------

LC

All time = 324355195, Average time for one operation = 324.

All time = 316458288, Average time for one operation = 316.

All time = 514269426, Average time for one operation = 514.

All time = 512787881, Average time for one operation = 512.

All time = 332048303, Average time for one operation = 332.

All time = 515198293, Average time for one operation = 515.

All time = 318821933, Average time for one operation = 318.

All time = 315950672, Average time for one operation = 315.

All time = 511196074, Average time for one operation = 511.

All time = 300171538, Average time for one operation = 300.

LC end

Таблица 3.3

Результаты сравнения структур по временным характеристикам

		Миллион операций		Одна операция		Потоки
		макс, ns	сред, ns	макс, ns	сред, ns
Чтение	HP*	56585107	47727894	56	47		1
		77628504	54897512	77	54		3
		106289225	55805852	106	55		5
		156406912	60533960	156	60		7
	LC**	72600128	61772289	72	61		1
		343743972	215129017	343	215		3
		560954469	293326453	560	293		5
		683642415	338068344	683	338		7
Запись		537831790	398564258	537	398		1
		794820055	655848363	794	655		3
		1608631875	866063324	1608	865		5
		1951584894	1252959897	1951	1252		7

HP* – метод опасных указателей; LC** – метод неблокирующего подсчёта ссылок.

Рис. 3.4. График зависимости времени выполнения одной операции

чтения от количества читающих потоков

Полученные результаты показывают, что метод опасных указателей обладает большей производительностью, что особенно заметно при увеличении количества потоков.