計算機(jī)計算機(jī)性能分析與評價

計算機(jī)性能分析與評

價報告

姓名：苑仁群

班級：****

西安交通大學(xué)

目錄

1概述....................................................3

1.1弓I言...............................................3

1.2研究現(xiàn)狀及方向.....................................3

2基于排隊論對計算機(jī)性能分析與評價綜述....................4

2.1理論基礎(chǔ)...........................................4

2.1.1概率論基礎(chǔ)....................................4

2.1.2隨機(jī)過程......................................6

2.1.3排隊論模型....................................7

2.2排隊論在計算機(jī)性能分析與評價中的應(yīng)用介紹..........11

3結(jié)論...................................................14

參考文獻(xiàn).................................................15

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西安交通大學(xué)

1概述

1.1引言

伴隨著社會信息化的快速發(fā)展，對計算機(jī)的性能要求是永無止境的，從而就需要對計算

機(jī)的性能進(jìn)行分析和評測，能夠?qū)τ嬎銠C(jī)的性能進(jìn)行定量化和精確化的分析和評測。傳統(tǒng)的

基于理論峰值的評測計算機(jī)性能的方法，如MIPS、CPI、FLOPS等，不能完全反映計算機(jī)的

性能狀況。伴隨著計算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的知識理論的成熟，漸漸的產(chǎn)生了計算機(jī)性能分析與評測。

計算機(jī)性能分析與評測是指通過基準(zhǔn)的評測程序獲得特定計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行預(yù)定義任務(wù)

或任務(wù)集時的性能特征。進(jìn)行計算機(jī)性能分析與預(yù)測主要有以下三個目的：

1.選擇：在眾多的系統(tǒng)中選擇一個最適合的系統(tǒng)，達(dá)到較好的性能/價格比。

2.改進(jìn)：對已有系統(tǒng)的性能缺陷和瓶頸進(jìn)行改進(jìn)和提高，優(yōu)化計算機(jī)的性能。

3.設(shè)計：對未來設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行性能預(yù)測，在性能成本方面實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計或配置。

本文主要是介紹計算機(jī)性能分析與評價的理論知識和方法，以及排隊論在計算機(jī)評價中

的簡單應(yīng)用。

1.2研究現(xiàn)狀及方向

在國外，計算機(jī)評測相對國內(nèi)來說起步較早，計算機(jī)性能分析與評測是計算機(jī)碩士生的

必修課程，所有做計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)研究的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和組織都有自己的性能評測研究，

同時所有研究計算機(jī)系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的廠商都有自己的評測研究,形成了許多對計算機(jī)

性能評測的基準(zhǔn)方法。

在國內(nèi)，也出現(xiàn)了對計算機(jī)性能進(jìn)行分析和評測的結(jié)構(gòu)和組織，例如：國家智能計算機(jī)

研究開發(fā)中心，側(cè)重于高性能計算機(jī)系統(tǒng)、計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、性能評測，面向計算機(jī)系統(tǒng)、

兼顧各個子程序，側(cè)重性能評測方法的研究；清華大學(xué)軟件學(xué)院的TPC-C評測程序；清華大

學(xué)網(wǎng)絡(luò)研究所使用Petri網(wǎng)模型分析網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能；國防科技大學(xué)計算機(jī)系中間件系統(tǒng)的

研究和測試；計算機(jī)世界報性能評測實(shí)驗(yàn)室；賽迪評測中心的NC系統(tǒng)的評測。

計算機(jī)性能分析與評測主要的研究方向如下：

1.相關(guān)理論的研究：泊松分布、排隊論、自相似理論、MaKov模型、MonteCarlo模

擬。

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2.負(fù)載特性的研究：商業(yè)負(fù)載(CommercialWorkload)、技術(shù)負(fù)載(TechnicalWorkload)。

3.基準(zhǔn)程序Benchmark的研究。

4.性能指標(biāo)的研究：生命周期、服務(wù)協(xié)議等級、服務(wù)質(zhì)量、總擁有價格(TCO)、總擁

有性能(TPO)、吞吐率、可靠性、可用性、可擴(kuò)展性、QoS等。

5.性能評測與體系結(jié)構(gòu)的結(jié)合。

6.模擬器的研究：SimpleScalarsSimOS、SandOS等。

7.測試系統(tǒng)的研究：BenchmarkFactory、ServerScope>BenchmarkStudio>LoadRunner>

Forecasttoolset等。

8.監(jiān)控系統(tǒng)的研究：IntelVtune>EMon^TeamQuestLite、ServerScope-Monitor^

Grid-View等。

2基于排隊論對計算機(jī)性能分析與評價綜述

2.1理論基礎(chǔ)

本部分主要總結(jié)在計算機(jī)性能分析與評測過程中用到的概率論基礎(chǔ)、隨機(jī)過程和常用的

排隊論模型，根據(jù)這些理論知識，為對計算機(jī)各個部件的性能分析、優(yōu)化和改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

2.1.1概率論基礎(chǔ)

1.條件概率和獨(dú)立性

條件概率公式：P(A|B)=P(AB)/p(B),此時假定事件B已經(jīng)發(fā)生，事件A在事件B發(fā)生的條

件下的概率。

獨(dú)立性：如果P(AB)=P(A)P(B),事件A和B叫做相互獨(dú)立的事件，獨(dú)立性的概念可以推廣

到三個或多個事件。

2.全概率公式和貝葉斯定理

給定一組互斥的事件E1.E2,……,En,這些事件的并集包括所有可能的結(jié)果，同時給任一

n

個事件A,那么全概率公式可以表示為：P(A)=￡P(guān)(A/E)P(E)

貝葉斯公式：P(EJA)=1A""(Ei)'

fp(A/Ej)P(EJ

又稱為后驗(yàn)概率公式，是在已知結(jié)果發(fā)生的情況下，用來求導(dǎo)致這種結(jié)果的某種原因的

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可能性的大小。

3.重要的概率分布

1)0-1分布

概率分布為：P{X=l}=p,P{X=0}=l-p,它描述一次貝努里實(shí)驗(yàn)中，成功或失敗的概率。

2)二項分布

公式為：kknk

P{X=k}=Cnp(l-p)-,k=0,l,2,……，n

用來描述n次貝努里實(shí)驗(yàn)中事件A出現(xiàn)k次的概率。

3)兒何分布

公式為：P{X=k}=p(l-p)kl,k=l,2,.......

描述在k次貝努里實(shí)驗(yàn)中首次出現(xiàn)成功的概率。其有一個很重要的性質(zhì)--無后效性，

即在前n次實(shí)驗(yàn)未出現(xiàn)成功的條件下，在經(jīng)過m次實(shí)驗(yàn)首次出現(xiàn)成功的概率，等于恰好需

要進(jìn)行m次實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)首次成功的無條件概率，與過去歷史無關(guān)的性質(zhì)稱為馬爾可夫特性。

它可以描述某一任務(wù)的服務(wù)持續(xù)時間。

4)泊松分布(Poisson)

公式為：P{X=k}=Ake-A/kl,k=0,l,2,.......

在實(shí)際系統(tǒng)模型中，一般都要假定任務(wù)(或顧客)的到來是泊松分布的。

5)K-愛爾朗分布

概率密度函數(shù)為「f(x)=(入kx)nlAkeAkx/(n-l)!,x'O

Y

-f(x)=O,x<0

具有K-愛爾朗分布的隨機(jī)變量可以看作具有同一指數(shù)分布的獨(dú)立的k個隨機(jī)變量之和。

其在排隊模型中，得到了廣泛的應(yīng)用。

6)指數(shù)分布

指數(shù)分布是一種連續(xù)的概率分布，其概率密度公式為：

~f(x)=Ae"*,x，0

Y

_f(x)=0,x<0

在連續(xù)型隨機(jī)變量中，只有指數(shù)分布具有無后效性。在排隊理論和隨機(jī)Petri網(wǎng)中，指

數(shù)分布是很重要的。

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2.1.2隨機(jī)過程

設(shè)(O,T,P)為一概率空間，T為一實(shí)數(shù)集，如果對于每個16丁,都有定義于(。,丁丁)上的隨機(jī)

變量X(t,s)與之對應(yīng)，則稱依賴t的隨機(jī)變量族｛X(t,s),tGT｝為一個隨機(jī)過程。

隨機(jī)過程論與其他數(shù)學(xué)分支如位勢論、微分方程、力學(xué)及復(fù)變函數(shù)論等有密切的聯(lián)系，

是在自然科學(xué)、工程科學(xué)及社會科學(xué)各領(lǐng)域研究隨機(jī)現(xiàn)象的重要工具。隨機(jī)過程論目前已得

到廣泛的應(yīng)用，在諸如天氣預(yù)報、統(tǒng)計物理、天體物理、運(yùn)籌決策、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)、安全科學(xué)、

人口理論、可靠性及計算機(jī)科學(xué)等很多領(lǐng)域都要經(jīng)常用到隨機(jī)過程的理論來建立數(shù)學(xué)模型。

以F為主要的隨機(jī)過程：

1.計數(shù)過程

令N(t)表示在時間段［0,t)內(nèi)的某種事件發(fā)生的次數(shù)。N(t)稱為該事件的計數(shù)過程。例如

事件：數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器、顧客到達(dá)商店等都可以看作一個計數(shù)過程。

計數(shù)過程有以下性質(zhì):1)N(0)=0;2)N(t)非負(fù);3)如果s<t,N⑸<=N(t),N(t)-N(s)是時間

［s,t］內(nèi)發(fā)生的事件個數(shù)。

2.Possion過程

一個計數(shù)過程｛N(t),t>=0｝如果滿足以下條件，則被稱為參數(shù)為人的泊松過程，人稱為泊松

過程的速率：

1)獨(dú)立時間段上的事件發(fā)生的個數(shù)是獨(dú)立的(即獨(dú)立增量過程)；

2)在任意一段時間內(nèi)發(fā)生的事件的個數(shù)的分布是不變的(即平穩(wěn)過程)；

3)在一小段時間h內(nèi)發(fā)生一個事件的概率為入h+O(h)；

4)在一小段時間h內(nèi)發(fā)生多于一個事件的概率為0(h).

一般N⑴表示在時間間隔⑹t］中到達(dá)某服務(wù)臺的顧客數(shù)。

3.伯努力過程

設(shè)隨機(jī)序列｛N(n),n>=0｝,如果它滿足以下三個條件:l)N(0)=0,2)｛N(n),n>=0｝具有獨(dú)立增量

性，3)N(m+n卜N(m)~B(n,入)，其中m,n均為非負(fù)整數(shù)，則稱該隨機(jī)序?yàn)閰?shù)是入(0<入<1)

的伯努力過程。

4.馬爾可夫過程

對于隨機(jī)過程｛X(t)|tCT｝,如果對于任意的參數(shù)%<t2V…<J，在

…值一知的情況下，X(t)的條件分布只與的狀態(tài)有關(guān)，即

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,

P｛x(t)<x|X(tn)=xn,A(tn_1)=X(t())=xj=P｛X(t)<x|X(t?)=

“J

則稱該隨機(jī)過程為馬爾可夫過程。

馬爾可夫過程是一種很重要的隨機(jī)過程，這一類過程的具有無后效性：當(dāng)過程在to所處

的狀態(tài)已知時，to以后過程所處的狀態(tài)與to以前過程所處狀態(tài)無關(guān)，這個特性叫做無后效性,

也叫做馬爾可夫性。通俗的說，就是''已知現(xiàn)在，將來和過去無關(guān)”。

5.生滅過程

生滅過程是一種特殊類型的馬爾可夫過程，在系統(tǒng)性能評價中是非常重要的，分為以

下兩種類型的生滅過程。

1)離散時間生滅過程

對于離散時間生滅過程，所有的一步轉(zhuǎn)移只發(fā)生在相鄰的狀態(tài)之間，轉(zhuǎn)移概率矩陣P

是一個夾層的矩陣，其中Pij=O,對于所有的

2)連續(xù)時間生滅過程

一個連續(xù)時間齊次馬爾可夫鏈｛X(t),6=0｝,狀態(tài)空間｛0,1,2,……｝，稱為生滅過程。

6.更新過程

設(shè)｛N(t),t>0｝是一個計數(shù)過程，xn(n>=l)表示第n-1次事件和第n次事件的時間的間隔，

再設(shè)兇”2,…｝為非負(fù)、同分布的隨機(jī)變量序列，則稱計數(shù)過程｛N⑴,t>0｝為更新過程。其

主要特點(diǎn)是根據(jù)事件間隔的特征(獨(dú)立、同分布)定義。

泊松過程中事件之間的時間間隔是呈負(fù)指數(shù)分布的，泊松過程是更新時間間隔呈負(fù)指

數(shù)分布的更新過程。

2.1.3排隊論模型

排隊論又稱為隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)，是運(yùn)籌學(xué)的重要組成部分，是具有特殊應(yīng)用價值的現(xiàn)代應(yīng)

用數(shù)學(xué)的分支之一，其應(yīng)用范圍很廣，它適用于一切服務(wù)系統(tǒng)，尤其在通信系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、

計算機(jī)存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)等方面應(yīng)用的最多。

1.排隊系統(tǒng)的組成部分

1)輸入過程與到達(dá)規(guī)則。輸入過程一般是用顧客到達(dá)間隔時間來描述的。根據(jù)到達(dá)的間

隔時間所服從的分布，輸入過程可以分為定長輸入、負(fù)指數(shù)輸入、愛爾朗輸入、幾何輸入、

負(fù)二項輸入與一般輸入。顧客到達(dá)的時間間隔可以是確定型的，也可以是隨機(jī)型的，顧客刀

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客可以相互獨(dú)立，也可以相互無關(guān)。顧客可以單個到達(dá)、成批到達(dá)、依時到達(dá)、移態(tài)到達(dá)。

2）排隊規(guī)則。排隊規(guī)則一般分為等待制、損失制和混合制，在等待制和混合制中通常

又分為FCFS、LCFS、ROS、優(yōu)先非搶占服務(wù)、優(yōu)先搶占服務(wù)等，在混合制中又分為隊長容量

有限、等待時間有限。此外，還有顧客服務(wù)后反饋以及共同占用、占而不用等。

3）服務(wù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。服務(wù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可分為單服務(wù)臺、有限個服務(wù)臺與無限多個服務(wù)

臺。在多個服務(wù)臺中又可分為并聯(lián)、串聯(lián)兩種。

4）服務(wù)時間與服務(wù)規(guī)則。服務(wù)時間是指服務(wù)一個顧客所用的時間。根據(jù)其分布，一般

分為定長分布、指數(shù)分布、幾何分布與一般分布。服務(wù)規(guī)則分為有假時間與無假時間兩類。

還可以分為單個服務(wù)與成批服務(wù)。

2.排隊模型系統(tǒng)的格式

排隊模型的格式為：A/B/n/S/Z,各個符號的含義如下表：

符號含義

A顧客到達(dá)規(guī)律

B服務(wù)時間分布

n服務(wù)員的數(shù)目

S隊列容量的大小

z服務(wù)規(guī)程

A和B可以用以下的參數(shù)符號表示：

M：如果用于描述到達(dá)，表示泊松到達(dá)過程，到達(dá)時間間隔符合指數(shù)分布；如果用于描

述服務(wù)，則指具有指數(shù)分布的時間，M表示Markov的第一個字母。

G：一般分布。表示到達(dá)間隔時間或服務(wù)時間服從一般分布。

Ek：k-愛爾朗分布。表示到達(dá)間隔時間或服務(wù)時間服從k-愛爾朗分布。

H：超幾何分布。

L:H項式分布。

Z代衣的典型服務(wù)規(guī)程如下表所示:

服務(wù)簡寫含義

FCFS先來先服務(wù)

LCFS后來先服務(wù)

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RSS隨機(jī)選擇服務(wù)

PR優(yōu)先權(quán)服務(wù)

GD一般規(guī)約服務(wù)

Ba集體（批量）服務(wù)

排隊論使用的主要數(shù)學(xué)符號及含義如下表所示:

數(shù)學(xué)符

意義

號

X平均到達(dá)速率，顧客數(shù)/秒

每個顧客（任務(wù)）的平均服務(wù)時間

服務(wù)時間的標(biāo)準(zhǔn)差

P利用率，服務(wù)員忙所占的時間比例

平均服務(wù)速率

Q系統(tǒng)中的顧客數(shù)量（包括等待的和正在被服務(wù)的顧客）

q系統(tǒng)中的平均顧客數(shù)量（包括等待的和正在被服務(wù)的顧客）

一個顧客在系統(tǒng)中花費(fèi)的時間

?個顧客在系統(tǒng)中花費(fèi)的平均時間（排除時間）

q的標(biāo)準(zhǔn)差

4的標(biāo)準(zhǔn)差

等待服務(wù)的平均顧客數(shù)量

一個顧客等待服務(wù)的平均時間

等待顧客（不包括等待時間為零的顧客）的平均等待時間

Td

3的標(biāo)準(zhǔn)差

N服務(wù)員的數(shù)量

m*(r)在r%的時間，x值小于mx（r）；又稱為第r百分位

3.常用的排隊論模型

1）M/M/1排隊模型

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任何一個排隊過程都包括以下三個過程：到達(dá)過程，排隊過程，服務(wù)過程。如果一個排

隊系統(tǒng)僅有一個服務(wù)系統(tǒng)，請求的個數(shù)不受限制，隊列的長度不受限制，到達(dá)顧客數(shù)服從泊

松分布，服務(wù)時間服從負(fù)指數(shù)分布和FIFO排隊過程，則該系統(tǒng)被稱為M/M/1系統(tǒng)。

設(shè)M/M/1模型的到達(dá)率為Q服務(wù)率為山則該模型的數(shù)量指標(biāo)公式如下：

a)系統(tǒng)服務(wù)強(qiáng)度p=〃N，

b)系統(tǒng)中沒有任務(wù)的概率Po=l-Vn，

n

c)系統(tǒng)中有n個任務(wù)的概率Pn=(l-p)p>n=0,l,2,...,oo

d)系統(tǒng)中平均任務(wù)數(shù)量E(n)=p/(l-p),

e)系統(tǒng)平均響應(yīng)時間E(R)=(1/M)/(1-P)，

f)隊列中平均任務(wù)數(shù)E(nq)=p2/(l-p),

g)任務(wù)在隊列中的平均等待時間E(W)=p/ji(l-p)?

在使用M/M1排隊模型的時候，可以直接使用上面的這些指標(biāo)公式，不用給出證明過

程。

2)M/M/m排隊模型

該隊列系統(tǒng)的顧客到達(dá)為泊松流，到達(dá)速率為入，有m個服務(wù)員，每個服務(wù)員的服務(wù)

速率為R，服務(wù)規(guī)則為FCFS,所有的服務(wù)員共享一個公用的隊列，該隊列是一個生滅過程模

型。

該模型的數(shù)量指標(biāo)公式如下：

a)系統(tǒng)服務(wù)強(qiáng)度p=X/m|i,

b)系統(tǒng)中沒有任務(wù)的概率：

c)系統(tǒng)中有n個任務(wù)的概率：

d)系統(tǒng)中平均任務(wù)數(shù)量:

q=mp+pQ/(l-p),

e)系統(tǒng)平均響應(yīng)時間：

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E[r]=i(l+—^―,

f)需要排隊的概率：

(mp)m

8=m!(l-p)Po

g)隊列中平均任務(wù)數(shù)：

3=PQ/(1-p)?

2.2排隊論在計算機(jī)性能分析與評價中的應(yīng)用介紹

計算機(jī)中的許多現(xiàn)象都可以以顧客、排隊及服務(wù)的形式表示，例如：資源問題(cache

請求響應(yīng)，數(shù)據(jù)存儲、負(fù)載均衡等)、通信問題(信號、信道、傳輸?shù)?、網(wǎng)絡(luò)路山問題(數(shù)

據(jù)包、通信、傳送等)、并行處理(任務(wù)、處理機(jī)、計算等)。利用排隊論對計算機(jī)的問題進(jìn)

行建模，然后進(jìn)行分析，來優(yōu)化和改進(jìn)服務(wù)。以下內(nèi)容為排隊論在計算機(jī)兒個問題中的簡單

介紹。

1.基于排隊論對影響郵件群發(fā)性能的分析

郵件群發(fā)的一個重要性能要求是要保證郵件發(fā)送的成功率，同時提供較高的群發(fā)速度。

這很大程度上取決于郵件服務(wù)器的性能?？梢杂门抨犝摲治鲟]件服務(wù)器對郵件群發(fā)的響應(yīng)性

能，并給出保證發(fā)送成功率的方法。

郵件服務(wù)器對來自各用戶郵件發(fā)送請求的處理是一個典型的排隊過程。設(shè)用戶郵件發(fā)送

的速率為九，服務(wù)器的服務(wù)速率為日，郵件服務(wù)器提供處理服務(wù)進(jìn)程的個數(shù)為1,則郵件服

務(wù)器可以看作M/M/1排隊模型，則根據(jù)M/M/1模型的?些結(jié)論，可以得出以下內(nèi)容：

郵件服務(wù)器的利用率為：p=X/H

2

每個請求的平均排隊時間：Wq=p/P(l-p)=V(gA-M),公式(1)

由平均逗留時間=平均排隊時間+平均服務(wù)時間，則平均逗留時間為：Ws=Wq+1/|a=l/32),

公式(2)?

由公式(1)(2)可知，當(dāng)郵件發(fā)送速率增大時，發(fā)送的平均排隊時間和平均逗留時間

均會增大。對于能提供處理服務(wù)進(jìn)程個數(shù)為n的服務(wù)器，也有相同的結(jié)論。

設(shè)服務(wù)器的逗留門限為在實(shí)際系統(tǒng)中服務(wù)器中平均逗留時間不可能無窮大。當(dāng)

WS>=WT時，任務(wù)將會出現(xiàn)明顯丟失，所以為了滿足郵件的順利發(fā)送，應(yīng)該滿足WS<WT，則

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根據(jù)公式(2),則有：］/"M<WT，可得：

X<(i-VWT公式(3)

所以，應(yīng)該根據(jù)服務(wù)器的服務(wù)速率日和服務(wù)器的逗留門限WT來調(diào)整郵件的發(fā)送速率，

以保證郵件的發(fā)送成功率。在大多數(shù)情況下，采用勻速發(fā)送，由于服務(wù)器端的參數(shù)測量起來

難度較大，實(shí)踐中，通常采用首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估一個初始發(fā)送速度，并不斷采用折半測試的

方法尋找最佳的發(fā)送速度。一旦確定后，便可在一段時間內(nèi)采用這個標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送。

2.基于排隊論的多核處理器對共享總線爭用延時分析

多核處理器中目前比較主流的通信機(jī)制有兩種：一種是基于片上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多核之間的通

信，另一種是基于共享總線的結(jié)構(gòu)。Intel公司有在使用基于共享總線的體系結(jié)構(gòu)。在使用

共享總線的結(jié)構(gòu)中，多個處理器會對總線的爭用造成時間開銷，并且?guī)硎褂每偩€的延遲。

為了分析總線爭用對多核處理器性能的影響，可以引入排隊論對總線爭用延時進(jìn)行定量

分析，從而得到總線爭用延時與多核處理器中諸多因素的量化關(guān)系。各個處理器核對總線的

請求可以看成是排隊論系統(tǒng)中顧客的到達(dá)速率，排隊規(guī)則可以認(rèn)為是總線的仲裁協(xié)議，其協(xié)

議就是一個FCFS機(jī)制，服務(wù)機(jī)構(gòu)就是總線接口部件。所以可以用M/M/1的排隊系統(tǒng)對多核

處理器對共享總線爭用延時的分析。

設(shè)在M/M1系統(tǒng)中，多核請求服務(wù)的平均到達(dá)率為九，總線處理請求的速率為〃，則

0

可以得到服務(wù)強(qiáng)度：P一,各個處理器核在緩沖區(qū)的平均等待時間Wq：w=—^―

q（時

入的求解過程如下：多核在訪問私有cache不命中的時候，才去訪問共享的cache,這

時候需要去使用共享總線和外部存儲器，則對總線請求的到達(dá)率可以表示為：

X=(l-p.)-IPC,(1)

其中Pi表示私有cache的命中率，IPC是多核處理器單位時間執(zhí)行的指令數(shù)，是多核處

理器的持續(xù)性能。

占用?次總線系統(tǒng)的平均時間的求解過程如下：根據(jù)體系機(jī)構(gòu)所采用的總線仲裁機(jī)制，

在多核處理器中某個處理器核占用一次總線時間包括：共享cache的查找時間、總線系統(tǒng)的

傳輸時間、以及當(dāng)共享cache沒有命中，訪問片外存儲器的時間開銷和外圍接口的傳輸時間，

可以求得占用一次總線系統(tǒng)的平均時間為：

T=P?.(lache交我三￡+費(fèi)耍吵向)+(】一,(丁生七.二區(qū)+%=二應(yīng)裁軍J，⑵

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西安交通大學(xué)

則由公式(2)可以得出總線處理的平均速率：

Jl=1/T,(3)

綜合公式(1)(