Вопросы к лабораторной работе
1) Перечислите основные элементы, предназначенные для преобразования информации.
2) Перечислите основные элементы, предназначенные для запоминания информации.
3) В чем заключается универсальность элемента «2И-НЕ»?
4) Какие значения будут получены на выходах RS-триггера, если на его входы R и S подать сигнал одновременно?
5) Для чего предназначены выходы сумматора?
Лабораторная работа № 3 «Сравнение скорости работы двух ПК»
Цель: Изучение методов сравнения скорости работы различных ЭВМ.
Оборудование: два ПК, Qbasic, SPEEDSYS, секундомер (часы).
Краткие теоретические сведения
Для сравнения различных типов компьютеров между собой применяют стандартные методики измерения производительности. Они позволяют разработчикам и пользователям осуществлять выбор между альтернативами на основе количественных показателей.
Производительность ПК во многом определяется производительностью ЦП. Производительность ЦП зависит от двух параметров: частоты синхронизации (тактовой частоты) и среднего количества тактов на команду. Невозможно изменить ни один из указанных параметров изолированно от другого, поскольку базовые технологии, используемые для изменения каждого из этих параметров, взаимосвязаны: частота синхронизации определяется технологией изготовления аппаратных средств и функциональной организацией процессора; среднее количество тактов на команду зависит от функциональной организации и архитектуры системы команд. Когда сравниваются две машины, необходимо рассматривать все компоненты, чтобы понять относительную производительность.
|
|
|
Кроме этого на производительность ПК влияет разрядность ЦП. Разрядность ЦП определяет, сколько разрядов отводится для формирования адреса при обращении к памяти. От этого зависит количество данных, обрабатываемых одной командой, и объем памяти, которую может использовать ЦП.
MIPS. Одной из альтернативных единиц измерения производительности процессора (по отношению ко времени выполнения) является MIPS - (миллион команд в секунду). В общем случае MIPS есть скорость операций в единицу времени, т.е. для любой данной программы MIPS есть просто отношение количества команд в программе к времени ее выполнения. Таким образом, производительность может быть определена как обратная ко времени выполнения величина, причем более быстрые машины при этом будут иметь более высокий рейтинг MIPS.
Однако использование MIPS в качестве метрики для сравнения наталкивается на две проблемы. Во-первых, MIPS зависит от набора команд процессора, что затрудняет сравнение по MIPS компьютеров, имеющих разные системы команд. Во-вторых, MIPS даже на одном и том же компьютере меняется от программы к программе.
|
|
|
MFLOPS. Обычно для научно-технических задач производительность процессора оценивается в MFLOPS (миллионах чисел-результатов вычислений с плавающей точкой в секунду, или миллионах элементарных арифметических операций над числами с плавающей точкой, выполненных в секунду). Как единица измерения, MFLOPS, предназначена для оценки производительности только операций с плавающей точкой, и поэтому не применима вне этой ограниченной области. Ясно, что рейтинг MFLOPS зависит от машины, от программы. Этот термин менее безобидный, чем MIPS. Он базируется на количестве выполняемых операций, а не на количестве выполняемых команд. Именно поэтому рейтинг MFLOPS предназначался для справедливого сравнения различных машин между собой.
LINPACK – это пакет программ на Фортране для решения систем линейных алгебраических уравнений. Целью создания LINPACK отнюдь не было измерение производительности, но они могут быть использованы для этой цели. В основе действующего варианта LINPACK лежит решение системы 100 уравнений, содержащих 100 неизвестных (в последнем варианте размером 1000x1000). Все операции выполняются над числами с плавающей точкой, представленными с двойной точностью. Результат измеряется в MFLOPS.
|
|
|
Для многопроцессорных систем также имеются параллельные версии LINPACK, и такие системы часто показывают линейное увеличение производительности с ростом числа процессоров.
Однако, как и любая другая единица измерения, рейтинг MFLOPS для отдельной программы не может быть обобщен на все случаи жизни, чтобы представлять единственную единицу измерения производительности компьютера, хотя очень соблазнительно характеризовать машину единственным рейтингом MIPS или MFLOPS без указания программы.
Ход работы
1. Запустите Qbasic и наберите программу:
Cls: n=1000: dim a(n)
For I=1 to n
A(i)=int(rnd(1)*100)
Print a(i):print
Next I
For I=1 to n-1
For j=I+1 to n
If a(i)>a(j) then swap a(i), a(j)
Next j
Next I
For I=1 to n
Print a(i): print
Next I
Print “Конец работы”
2. Запустите программу и измерьте время ее выполнения. Для повышения достоверности результатов произведите измерения не менее 3 раз.
3. С помощью программы SPEEDSYS выясните характеристики ПК: тактовую частоту процессора, его разрядность, индекс производительности.
4. Повторите пункты 1-4 на другом ПК.
5. Результаты всех измерений занесите в таблицу 3.1.
6. Ответьте на вопросы к лабораторной работе.
7. Напишите вывод по проделанной работе.
|
|
|
Таблица 3.1
Сравнение характеристик двух ПК
| ПК № 1 | ПК № 2 | |
| Время выполнения программы, с | ||
| Время выполнения программы, с | ||
| Время выполнения программы, с | ||
| Среднее время выполнения программы, с | ||
| Частота процессора, Мгц | ||
| Разрядность процессора, бит | ||
| Индекс производительности |
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 348; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!