ВС_Лабораторная работа 5. Оценка производительности подсистемы памяти
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
Курс «Вычислительные системы». 2-ой семестр. НГТУ. 2022 г. Лабораторная работа № 5 Тема: Оценка производительности подсистемы памяти. Задание: разработать программу (benchmark) для оценки производительности подсистемы памяти. 1. Написать программу(функцию) на языке С/С++/C# для оценки производительности подсистемы памяти. На вход программы подать следующие аргументы. 1) Подсистема памяти. Предусмотреть возможность указать подсистему для проверки производительности: RAM (оперативная память), HDD/SSD и flash. 2) Размер блока данных в байтах, Кб или Мб. Если размерность не указана, то в байтах, если указана, то соответственно в Кбайтах или Мбайтах. 3) Число испытаний, т.е. число раз повторений измерений. Пример вызова программы: ./memory_test –m RAM –b 1024|1Kb –l 10 или ./memory_bandwidth ––memory-type RAM|HDD|SSD|flash ––block-size 1024|1Kb ––launch-count 10 В качестве блока данных использовать одномерный массив, в котором произведение числа элементов на их размерность равна требуемому размеру блока данных. Массив инициализировать случайными значениями. Для тестирования HDD/SSD и flash создать в программе файлы в соответствующих директориях. Измерение времени реализовать с помощью функции clock_gettime() или аналогичной с точность до наносекунд. Измерять время исключительно на запись элемента в память или считывание из неё, без операций генерации или преобразования данных. На выходе программы в одну строку CSV файла со следующей структурой: [MemoryType;BlockSize;ElementType;BufferSize;LaunchNum;Timer;WriteTime;AverageWriteTime;WriteBandwidth; AbsError(write);RelError(write);ReadTime;AverageReadTime;ReadBandwidthAbsError(read);RelError(read);], где MemoryType – тип памяти (RAM|HDD|SSD|flash) или модель устройства, на котором проводятся испытания; BlockSize – размер блока данных для записи и чтения на каждом испытании; ElementType – тип элементов используемых для заполнения массива данных; BufferSize – размер буфера, т.е. порции данных для выполнения одно операции записи или чтения; LaunchNum – порядковый номер испытания; Timer – название функции обращения к таймеру (для измерения времени); WriteTime – время выполнения отдельного испытания с номером LaunchNum [секунды]; AverageWriteTime – среднее время записи из LaunchNum испытаний [секунды]; WriteBandwidth – пропускная способность памяти (BLOCK_SIZE/AverageWriteTime) * 10 6 [Mb/s] AbsError(write) – абсолютная погрешность измерения времени записи или СКО [секунды]; RelError(write) – относительная погрешность измерения времени [%]; ReadTime – время выполнения отдельного испытания LaunchNum [секунды]; AverageReadTime – среднее время записи из LaunchNum испытаний [секунды]; ReadBandwidth – пропускная способность памяти (BLOCK_SIZE/AverageReadTime) * 10 6 [Mб/сек.] AbsError(read) – абсолютная погрешность измерения времени чтения или СКО [секунды]; RelError(read) – относительная погрешность измерения времени [%]. 2. Написать программу (функцию) на языке С/С++/C# или скрипт (benchmark) реализующий серию испытаний программы (функции) из п.1. Оценить пропускную способность оперативной памяти при работе с блоками данных равными объёму кэш-линии, кэш-памяти L1, L2 и L3 уровня и превышающего его. Для HDD|SSD и flash провести серию из 20 испытаний с блоками данных начиная с 4 Мб с шагом 4Мб. Результаты всех испытаний сохранить в один CSV файл со структурой, описанной в п.1. * Для HDD|SSD и flash оценить влияние размера буфера (BufferSize) на пропускную способность памяти. Курс «Вычислительные системы». 2-ой семестр. НГТУ. 2022 г. 3. На основе CSV файла построить сводные таблицы и диаграммы отражающие: 1) Зависимость пропускной способности записи и чтения от размера блока данных ( BlockSize) для разного типа памяти; 2) Зависимость погрешности измерения пропускной способности от размера блока данных для разного типа памяти; 3) Зависимость погрешности измерений от числа испытаний LaunchNum; 4) * Зависимость пропускной способности памяти от размера буфера для HDD|SSD и flash памяти; 4. ** Оценить пропускную способность файла подкачки (windows) или раздела SWAP (linux). Сравнить с пропускной способностью RAM, HDD/SSD и flash. Литература. 1. Yandex.ru 2. Google.com |