Ako vypočítajte efektívnosť operačného systému?

Na výpočet celkovej účinnosti operačného systému (OS) neexistuje žiadna jediná, všeobecne akceptovaná metrika. Účinnosť závisí veľmi od toho, čo sa snažíte optimalizovať, a od konkrétneho pracovného zaťaženia. Na hodnotenie rôznych aspektov účinnosti OS sa však môže použiť niekoľko kľúčových metrií:

Kľúčové metriky a ako ich vypočítať:

* Využitie CPU: Meria, koľko spracovateľského výkonu CPU používa OS a aplikácie.

* Výpočet: `(Celkový použitý čas CPU / celkový dostupný čas CPU) * 100%`

* Nástroje: `Top` (Linux/MacOS), Správca úloh (Windows), nástroje na monitorovanie systému. Vysoké využitie CPU neznamená vždy vysokú účinnosť; Mohlo by to naznačovať prekážky inde. Ideálne využitie je zvyčajne okolo 70-80%, ale záleží na pracovnom zaťažení.

* Využitie pamäte: Meria, koľko RAM sa používa a ako efektívne sa riadi.

* Výpočet: `(K dispozícii je celková použitá pamäť / celková pamäť) * 100%`

* Nástroje: „Free` (Linux/MacOS), Správca úloh (Windows), nástroje na monitorovanie systému. Vysoké využitie pamäte môže viesť k spomaleniu, najmä ak je časté výmeny na disk (pozri nižšie).

* disk i/o: Meria, ako efektívne OS spracováva prenos údajov do a z úložných zariadení (pevné disky alebo SSD).

* Výpočet: To je zložitejšie. Pozreli by ste sa na metriky, ako sú rýchlosti čítania/zápisu, čakacia doba I/O a dĺžka frontu disku.

* Nástroje: `iostat` (Linux), Monitor zdrojov (Windows), nástroje na monitorovanie systému. Vysoký čas čakania I/O naznačuje, že CPU trávi veľa času čakaním na údaje z disku, čo je hlavný problém.

* Kontextové prepínanie režijných nákladov: Meria čas potrebný na prepínanie medzi rôznymi procesmi. Vysoko účinný OS tento režijný náklad minimalizuje.

* Výpočet: Je ťažké priamo zmerať bez špecializovaných nástrojov. Nepriamo by ste to posúdili prostredníctvom celkovej citlivosti systému a využívania CPU.

* Nástroje: Nástroje na monitorovanie výkonu (často vyžadujú konfigurácie špecifické pre OS).

* poruchy stránky (alebo swapy stránky): Meria, ako často musí OS načítať údaje z pevného disku (swapping), pretože nie je v RAM. High Stránka poruchy označujú neefektívnu správu pamäte.

* Výpočet: Počet porúch strán za dané obdobie.

* Nástroje: `VMstat` (Linux), Nástroje na monitorovanie výkonnosti (Windows). Vysoké využitie výmeny je hlavným vrahom výkonu.

* Priepustnosť: Meria množstvo práce, ktorú môže systém dokončiť v danom čase. Vyššia priepustnosť zvyčajne naznačuje lepšiu účinnosť.

* Výpočet: Závisí od úlohy. Dalo by sa merať v úlohách dokončených za sekundu, transakcie za sekundu atď.

* Nástroje: Benchmarking nástroje, monitorovanie špecifické pre aplikáciu.

* latencia: Meria oneskorenie medzi žiadosťou a odpoveďou. Nižšia latencia vo všeobecnosti naznačuje vyššiu účinnosť.

* Výpočet: Čas potrebný na dokončenie konkrétnej úlohy (napr. Prístup k súboru, požiadavka na sieť).

* Nástroje: Nástroje na porovnávanie, nástroje na monitorovanie siete.

Výzvy pri meraní celkovej účinnosti OS:

* Závislosť od pracovného zaťaženia: Účinnosť OS sa dramaticky líši v závislosti od typu pracovného zaťaženia (napr. Hranie, databázový server, webový server). Referenčná hodnota, ktorá je efektívna pre jedno pracovné zaťaženie, môže byť pre druhú zlá.

* Žiadna jediná metrika: Neexistuje jediné číslo, ktoré dokonale zachytáva účinnosť OS. Musíte zvážiť kombináciu vyššie uvedených metrík.

* subjektivita: To, čo predstavuje „efektívne“, závisí od priorít a potrieb správcu používateľa alebo systému.

V praxi: Namiesto toho, aby ste sa pokúšali vypočítať jedno skóre „efektívnosti“, správcovia systému a vývojári používajú vyššie uvedené jednotlivé metriky na identifikáciu prekážok a oblastí na zlepšenie. Na analýzu týchto metrík používajú nástroje, ako sú systémové monitory a profily výkonnosti, a optimalizáciu výkonu systému. Benchmarking so štandardizovaným pracovným zaťažením je tiež rozhodujúci pre porovnanie rôznych OSS alebo konfigurácií.

• Predchádzajúca strana: Ako je možné identifikovať príležitosť na zlepšenie výkonnosti rezortov? 
• Ďalšia strana: Aké podmienky musia byť splnené počas vývoja informačného systému?