網(wǎng)格中比較CPU計(jì)算能力的一種方法

性能評(píng)價(jià)

為證實(shí)本文方法檢測(cè)CPU計(jì)算能力的效果，在使用Intel賽揚(yáng)1.3 GHz CPU的主機(jī)上（操作系統(tǒng)為WindowsXP），運(yùn)行WfpSensor，做以下實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，使用計(jì)算π值的科學(xué)計(jì)算軟件Superπ和另一基準(zhǔn)測(cè)試軟件Linpack作為主機(jī)的計(jì)算任務(wù)，WfpSensor設(shè)置為每10s采樣一次。為使檢測(cè)效果具有可比性，我們編寫了檢測(cè)CPU使用率的另一程序 CPUusage對(duì)CPU的使用率進(jìn)行記錄，CPUusage也是每10s采樣一次。在同樣的計(jì)算條件下，分別由WfpSensor和CPUusage對(duì) CPU的計(jì)算能力進(jìn)行測(cè)試。

穩(wěn)定性

本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)WfpSensor和 CPUusage測(cè)試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，機(jī)器啟動(dòng)后，不運(yùn)行任何程序，分別用WfpSensor和CPUusage進(jìn)行5min測(cè)試，所得 WMFLOPS，NUM_LOOPS和CPU使用率如圖1所示，NUM_LOOPS初始值為4000。

由圖1可見，在未運(yùn)行任何用戶程序時(shí)，與CPUusage所測(cè)數(shù)據(jù)一樣，WfpSensor所測(cè)數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，都可以反映出CPU的計(jì)算能力。

圖1

靈敏性

檢測(cè)WfpSensor和CPUusage對(duì)CPU計(jì)算負(fù)載變化的靈敏性。在監(jiān)控程序啟動(dòng)35s后，運(yùn)行Superπ（計(jì)算1M位π值），再過45s運(yùn)行 Linpack。5min15s結(jié)束測(cè)試，所得WMFLOPS，NUM_LOOPS和CPU使用率如圖2所示。

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網(wǎng)格中比較CPU計(jì)算能力的一種方法 （3）

2012-04-06 18:58:21 作者：郭　東，鞠九濱，胡　亮 來源：吉林大學(xué)學(xué)報(bào)

關(guān)鍵字：網(wǎng)格 CPU 計(jì)算能力 發(fā)現(xiàn)服務(wù)

圖2

由圖2可見，WfpSensor能夠根據(jù)CPU當(dāng)前狀態(tài)自動(dòng)選擇計(jì)算量，WMFLOPS的值能夠反映出CPU計(jì)算能力的動(dòng)態(tài)變化情況，而CPU使用率的值則不能動(dòng)態(tài)反映CPU的計(jì)算能力。

測(cè)試開銷

用測(cè)試計(jì)算的運(yùn)行時(shí)間說明這個(gè)問題。在圖2（A）的實(shí)驗(yàn)中，記錄了測(cè)試計(jì)算的執(zhí)行時(shí)間如圖3所示。在設(shè)計(jì)算法時(shí)，已假定測(cè)試計(jì)算執(zhí)行時(shí)間在0.5～1.5 s范圍內(nèi)是合理值，即為可以接受的測(cè)試開銷。如圖3所示，除4個(gè)拐點(diǎn)的測(cè)試計(jì)算執(zhí)行時(shí)間值外，其他測(cè)試計(jì)算執(zhí)行時(shí)間值穩(wěn)定于1s左右，符合要求。當(dāng)然，如果認(rèn)為1 s的測(cè)試執(zhí)行時(shí)間開銷較大，還可以根據(jù)實(shí)際情況修改算法，設(shè)置合理的測(cè)試計(jì)算執(zhí)行時(shí)間的區(qū)間。

圖3

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，WfpSensor將PAPI和Whestone結(jié)合使用測(cè)試CPU計(jì)算能力的方法是可行的，而且準(zhǔn)確、有效。動(dòng)態(tài)計(jì)算量的選擇保證了 WfpSensor的測(cè)試計(jì)算開銷保持在合理的范圍內(nèi)，PAPI提供的獨(dú)立于硬件和操作系統(tǒng)的編程接口保證了返回指標(biāo)計(jì)數(shù)的精確性。