С учетом коэффициента 0,19.
* С учетом коэффициента 0,23.
При интерпретации учитывают следующие особенности архитектуры, в частности системы команд ЕС ЭВМ:
наличие 16 регистров общего назначения (предполагается, что 8 из них используют в качестве базовых и индексных), соответственно вероятность нахождения операндов в регистрах по п. 2.9, перечисление 1, настоящего приложения, равна:
0,25 — оба операнда;
0,50 — один операнд;
0,25 — нет операндов;
наличие 4 регистров операндов с плавающей запятой, соответственно вероятность нахождения операндов в регистрах по п. 2.9, перечисление 1 настоящего приложения, равна:
0,16 — оба операнда;
0,40 — один операнд;
0,44 — нет операндов;
при интерпретации действий (12—15 и 18—21) учитывалась вероятность одноместной, двуместной и трехместной операции; результаты возможных вариантов интерпретации действий типа 12 и 18 представлены в табл. 7;
интерпретация дана отдельно для операций с короткими и длинными операндами с плавающей запятой и соответственно представлены два значения производительности.
Отдельные алгоритмические действия табл. 5 интерпретируются следующим образом:
в действиях 1, 2 и 3 предполагается с определенной вероятностью наличие операнда в регистре, чтение из которого или запись в который предусматриваются выполнением операции;
в действиях 4 и 5 индексация выполняется всегда и учитывается во времени выполнения команд, указанная последовательность команд должна повториться 500 раз;
время выполнения каждой команды включает среднестатистическое время выборки этой команды из памяти.
Таблица 7
Вариант интерпретации действий 12 и 18
|
Характер действия |
Вероятность |
Последовательность интерпретации |
Вероятность интерпретации |
Повторяемость команды |
|
Одноместное |
0,15 |
А |
0,500 |
0,075 |
|
|
|
AR |
0,500 |
0,075 |
|
|
|
АЕ |
0,600 |
0,090 |
|
|
|
AER |
0,400 |
0,060 |
|
|
|
L; A; ST |
0,250 |
0,125 |
|
|
|
А |
0,250 |
0,125 |
|
|
|
LR; A; ST AR |
0,250 |
0,125 |
|
|
|
0,250 |
0,125 |
|
Характер действия |
Вероятность |
Последовательность интерпретации |
Вероятность интерпретации |
Повторяемость команды |
|
Двуместное |
0,50 |
LE; АЕ; STE |
0,360 |
0,180 |
|
|
|
АЕ |
0,240 |
0,120 |
|
|
|
LER; АЕ; STE |
0,240 |
0,120 |
|
|
|
AER |
0,160 |
0,080 |
|
|
|
LR; А |
0,250 |
0,090 |
|
|
|
LR; AR; ST |
0,250 |
0,090 |
|
|
|
LR; A; ST |
0,125 |
0,040 |
|
|
|
L; A; ST |
0,125 |
0,040 |
|
|
|
L; А |
0,125 |
0,040 |
|
|
|
LR; AR |
0,125 |
0,040 |
|
Трехместное |
0,35 |
LER; АЕ |
0,240 |
0,080 |
|
|
|
LER; AER; STE |
0,960 |
0,340 |
|
|
|
LER; АЕ; STE |
0,288 |
0,100 |
|
|
|
LE; АЕ; STE |
0,216 |
0,080 |
|
|
|
LE; АЕ |
0,096 |
0,030 |
|
|
|
LER; AER |
0,064 |
0,020 |
С учетом дополнительного времени на индексацию и косвенную адресацию (п. 3.2, перечисления 1, 2, 3 настоящего приложения) выражение (2) для среднего времени выполнения алгоритмического действия имеет вид
h = + 0.19S b'utn + 0,23lZ>",..?o, (12)
где б у — повторяемость команд у-го типа в z-м действии, в которых возможна индексация адреса;
tK— время индексации, с;
Ь"у — повторяемость команд, у-го типа в 1-м действии, в которых возможна косвенная адресация;
t0 — дополнительное время обращения за косвенным адресом в оперативную память, с.
Результаты расчета дополнительных затрат времени на индексацию и косвенную адресацию для всех алгоритмических действий 7’срХ a i представлены в табл. 6.
(<)
Соответственно выражение (3) для среднего времени выполнения алгоритмического действия имеет вид:
t
(13)
(14)
't + 0,19^/н,. + 0,23Za(lo/где — время выполнения 1-го действия без учета индексации и косвенной адресации, с; tKi— время индексации для /-го действия, с;
^йі b jj ,
(У)
toj— время косвенной адресации для /-го действия
(15)
Расчет производительности ЭВМ при решении планово-экономических задач
Расчет производительности ЭВМ при решении планово-экономических задач выполняется по методике разд. 2 настоящего приложения с использованием интерпретации набора алгоритмических действий, указанных в табл. 8.
Таблица 8
Набор алгоритмических действий при решении планово-экономических задач
|
Действие |
Вид алгоритмического действия |
||
|
Номер і |
Вес о |
||
|
1 |
0,25 |
Считать 80-колонную перфокарту (учитывать только время работы процессора) и преобразовать:
|
|
|
2 |
25 |
Сравнить два 5-разрядных десятичных числа и выполнить передачу управления как результат операции (одно из чисел в быстродействующей памяти, если таковая имеется) |
|
|
3 |
15 |
Сравнить два 5-разрядных десятичных числа и передать управление как результат операции |
|
|
4 |
10 |
Сравнить два 12-разрядных десятичных числа и выполнить передачу управления как результат операции |
|
|
5 |
5 |
Сравнить два 24-разрядных десятичных числа и выполнить передачу управления как результат операции |
|
|
6 |
18 |
Переместить 15 алфавитных и 35 цифровых знаков, расположенных последовательно в оперативной памяти |
|
|
7 |
55 |
Загрузить 7-разрядное десятичное число (не превышающее 8 000 000) из оперативной памяти в арифметический регистр |
|
|
8 |
55 |
Записать содержимое арифметического регистра (не менее 24 двоичных разрядов) в ячейку оперативной памяти |
|
|
9 |
55 |
Сложить два 7-разрядных десятичных числа (не превышающих 8 000 000) из ячеек А и В оперативной памяти и результат записать в В. Если возникнет переполнение и это не приведет к автоматическому прерыванию, нужно выполнить операцию «Проверка» в 10 % случаев для определения переполнения (предполагается, что проверка показывает отсутствие переполнения) |
|
|
10 |
30 |
Сложить 540 с числом в ячейке оперативной памяти |
|
|
11 |
0,25 |
Сложить два 3-разрядных десятичных числа, к которым применялось действие 1 (ввод с преобразованием), и поместить результат в одну из занимаемых ими ячеек |
|
|
12 |
0,25 |
Считать блок данных с диска (ленты) в последовательную область оперативной памяти и проверить правильность операции. Время этой операции должно исключать действительное время передачи данных, не должно включать время, идущее на выполнение команд процессора, необходимое для инициирования операции чтения с диска (ленты), проверки правильности передачи и обеспечения доступности блока для программы |
|
|
13 |
0,25 |
Записать блок данных на диск (ленту) из последовательной области оперативной памяти. Исключить время на передачу данных, но включить время, необходимое для выполнения всех команд процессора, требуемых для инициирования и проверки правильности передачи данных |
|
|
14 |
15 |
Сдвинуть содержимое регистра на 3 разряда вправо, игнорировать разряды, вышедшие на разрядную сетку |
|
|
15 |
15 |
Сдвинуть содержимое регистра на 3 разряда влево, проверить выход за пределы разрядной сетки (предположить, что проверка показывает правильность операции) |
|
|
16 |
25 |
Использовать 4 младших разряда из поля данных, прочитанных с диска (ленты), для определения, к какой из 15 подпрограмм требуется перейти. Выполнить вход в подпрограмму |
|
|
17 |
25 |
Запомнить адрес следующей команды и выполнить переход |
|
|
18 |
25 |
Выполнить передачу управления команде по адресу, запомненному при выполнении действия 17 |
|
|
19 |
15 |
Изменить содержимое регистра модификации на 1. Проверить новое значение и выполнить переход |
|
|
Действие |
Вид алгоритмического действия |
|
|
Номер і |
Вес aj |
|
|
20 |
15 |
Изменить содержимое регистра модификации на переменную величину (не превышающую 1000), находящуюся в оперативной памяти. Проверить окончание цикла и выполнить передачу управления |
|
21 |
0,25 |
Преобразовать для печати:
четыре пробела; две группы по 14 алфавитных знаков, отделенных двумя пробелами; одну группу из 4 алфавитных знаков, отделенную двумя пробелами; одну группу из 8 цифровых знаков, отделенную двумя пробелами; четыре группы, каждая из которых имеет следующий вид: 6 цифровых знаков, точка, пробел; 2 цифровых знака, точка, пробел; 2 цифровых знака, точка, пробел, четыре пробела |
При вычислении времени выполнения команд, интерпретирующих алгоритмические действия табл. 8, необходимо принять следующее:
адреса данных в разд. 2 настоящего приложения для действий 6 и 8 должны индексироваться;
все операнды должны быть в оперативной памяти, за исключением случаев, указанных в описаниях действий;
один из операндов в каждом действии «Сравнить» был прочитан с диска (ленты) и операция «Сравнить» является первой операцией, выполняемой после этого ввода;
нули появляются в 50 % случаев в каждой из групп цифр.
Пример интерпретации алгоритмических действий, представленных в табл. 8, в системе команд ЕС ЭВМ и расчет производительности ЭВМ при решении планово-экономических задач приведен в табл. 9.
При интерпретации алгоритмических действий учитывают следующие особенности выполнения операций в ЕС ЭВМ:
используют длины операндов, кратные целому числу байт, длина первого операнда во многих случаях команд десятичной арифметики расширена для исключения переполнения результата;
в действиях 2, 3, 4 и 5 принята вероятность успешного перехода, равная 0,9, в остальных действиях — 1,0.
