網(wǎng)格中比較CPU計算能力的一種方法

性能評價

為證實本文方法檢測CPU計算能力的效果，在使用Intel賽揚1.3 GHz CPU的主機上（操作系統(tǒng)為WindowsXP），運行WfpSensor，做以下實驗。在實驗中，使用計算π值的科學計算軟件Superπ和另一基準測試軟件Linpack作為主機的計算任務，WfpSensor設(shè)置為每10s采樣一次。為使檢測效果具有可比性，我們編寫了檢測CPU使用率的另一程序 CPUusage對CPU的使用率進行記錄，CPUusage也是每10s采樣一次。在同樣的計算條件下，分別由WfpSensor和CPUusage對 CPU的計算能力進行測試。

穩(wěn)定性

本實驗檢測WfpSensor和 CPUusage測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，機器啟動后，不運行任何程序，分別用WfpSensor和CPUusage進行5min測試，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，在未運行任何用戶程序時，與CPUusage所測數(shù)據(jù)一樣，WfpSensor所測數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，都可以反映出CPU的計算能力。

圖1

靈敏性

檢測WfpSensor和CPUusage對CPU計算負載變化的靈敏性。在監(jiān)控程序啟動35s后，運行Superπ（計算1M位π值），再過45s運行 Linpack。5min15s結(jié)束測試，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：吉林大學學報

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

圖2

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

測試開銷

用測試計算的運行時間說明這個問題。在圖2（A）的實驗中，記錄了測試計算的執(zhí)行時間如圖3所示。在設(shè)計算法時，已假定測試計算執(zhí)行時間在0.5～1.5 s范圍內(nèi)是合理值，即為可以接受的測試開銷。如圖3所示，除4個拐點的測試計算執(zhí)行時間值外，其他測試計算執(zhí)行時間值穩(wěn)定于1s左右，符合要求。當然，如果認為1 s的測試執(zhí)行時間開銷較大，還可以根據(jù)實際情況修改算法，設(shè)置合理的測試計算執(zhí)行時間的區(qū)間。

圖3

實驗結(jié)論

以上實驗數(shù)據(jù)證明，WfpSensor將PAPI和Whestone結(jié)合使用測試CPU計算能力的方法是可行的，而且準確、有效。動態(tài)計算量的選擇保證了 WfpSensor的測試計算開銷保持在合理的范圍內(nèi)，PAPI提供的獨立于硬件和操作系統(tǒng)的編程接口保證了返回指標計數(shù)的精確性。