Approximative analytische Leistungsbewertung am Beispiel eines UNIX-basierten Multiprozessor Betriebssystems

Zusammenfassung.

Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit sind die am Institut für Mathematische Maschinen und Datenverarbeitung (IV) entwickelten Modelle [7] für drei Varianten eines auf UNIX basierenden Multiprozessorbetriebssystems. Diese Modelle wurden ursprünglich mittels Markovmethoden und diskreter ereignisorientierter Simulation analysiert, um Leistungsparameter zu erhalten, wobei Messungen am realen System zur Verfügung standen. In diesen Modellen ist Klassenwechsel erlaubt und die Abarbeitung der Aufträge erfolgt nach Prioritäten. Desweiteren liegt eine gemischte Prioritätsstrategie vor, wobei einzelne Auftragsklassen alle Knoten besuchen dürfen (symmetrischer Fall), andere Auftragsklassen dagegen nur bestimmte Knoten (asymmetrischer Fall). Um den hohen zeitlichen Analyseaufwand zu reduzieren (ca. zwei Tage für Simulation und ca. 25 Minuten für Markovanalyse), wurden die Modelle so transformiert, daß schnelle Standardverfahren wie z.B. die Mittelwertanalyse angewendet werden können. Mittels dieser neuen Technik wurde die Rechenzeit auf weniger als eine Sekunde reduziert und die Ergebnisse, die wir erhalten haben, lagen sehr nahe an den gemessenen Werten.

Abstract.

The motivation of this paper is based on models for three variants of a UNIX based multiprocessor operating system developed at the Institute for mathematical machines and dataprocessing (IV) [7]. These models were analyzed by discrete event simulation and Markovian methods and were compared against measurements from the real system. In these models class switching is allowed, jobs have priorities with a mixed priority strategy (HOL-PR) and some job classes can visit each node while other jobs are only allowed to visit special nodes. To reduce the time to analyze the system (about two days with discrete event simulation, about 25 minutes with Markovian analysis), we developed a new approximate technique based on the well known Mean Value Analysis (MVA). With this new technique the computation time was reduced to less than 1 second.