Аппаратные и программные измерительные мониторы

4. Искажения,  вносимые ПИМ за счет потребления  им ресурсов ЭВМ, минимальны  и не сказываются на итоговых  результатах.

5. По  результатам измерений формируется  файл отчета  печатного вида  и представление их в графической  форме. 

На этапе  планирования  измерительного  эксперимента  производится задание контрольных  точек. После этого исследуемая  программа компилируется. Задание  контрольной точки предполагает вызов некоторой функции на языке  программирования исследуемой программы.  Назовем  эту функцию функцией задания контрольных точек или  просто функцией контрольных точек.  Эта функция не должна вносить  больших искажений в работу исследуемой  программы. Для этого она должна быть небольшого размера и обладать высоким быстродействием. Вызов  функции контрольных точек осуществляется с помощью механизма прерываний, в частности, используется прерывание пользователя с номером 65.   Функция  контрольных точек выполняет  измерение  времени  дважды:  сразу  после входа в нее и непосредственно  перед выходом. Оба значения времени передаются измерительному монитору. После первого замера  управление передается  монитору и он выполняет действия по идентификации и накоплению результатов измерений. После возврата  управления  в функцию задания контрольных точек, выполняется второе измерение времени. Такой подход наиболее полно соответствует условиям 3 и 4, поскольку позволяет точно измерить не только время выполнения участка программы между контрольными точками, но и убрать временное искажение вносимое измерительным монитором.

Проведение  измерительного эксперимента начинается с запуска монитора. Работа измерительного монитора состоит из нескольких фаз. 

• Подготовительные  операции. На этом этапе производится проверка допустимости входных параметров, формирование необходимых структур данных и операции по калибровке измерительного монитора. После окончания подготовительных операций управление передается исследуемой  программе. Управление  передается по схеме - "запуск программы-потомка  с возвратом в предок".
• Идентификация и накопление измерительный информации. Эти действия производится после перехвата прерывания от исследуемой программы.  Идентификация информации подразумевает не только анализ положения контрольных точек, но и определение ряда статистических сведений о проходах между контрольными точками. Накопление такого рода измерительной информации облегчает последующее формирование отчета и позволяет резко сократить расход памяти, потребляемой монитором. При накоплении измерительная информация корректируется для снятия временных искажений монитора. Таким образом, исследуемая программа выполняется без трассировки и освобождается от операций по анализу и протоколированию измерительной информации. Это полностью соответствует принципам 1, 2 и 4.
• Операции по анализу  измерительной  информации  и  формированию отчетов. Эта  фаза является заключительной и наступает после окончания работы исследуемой программы. Реализация   условия 5 требует значительных  ресурсов ВС. В этой связи, целесообразно графическую интерпретацию  снятого профиля  выполнять  в  отдельной программе - просмотрщике. Снятый профиль программы выдается в виде текстового файла и в виде двоичного.

       В «Sampler»e замеры системного времени проводятся, как и для IPM, внутри тестируемой программы вызовом функции задания точки профилирования. Этим достигается высокая точность измерения времени и отсутствие ограничений на использование отладочной информации и оптимизации компилятора. Функция задания точки профилирования определена в модуле на соответствующем языке программирования, подключаемом к тестируемой программе. С другой стороны, запуск тестируемой программы осуществляется, как и для Turbo Profiler, через монитор. Это позволяет освободить пользователя  от сбора и классификации измерительной информации. Результаты измерения могут быть представлены как на экране компьютера, так и твердой копией после вывода протокола измерения на принтер.

ПИМ  Sampler состоит из двух исполняемых модулей следующего функционального назначения:

• Измерительный монитор Sampler. Монитор запускает программу пользователя и перехватывает   прерывания,   несущие   информацию   о   прохождении тестируемой программы пользователя  через   определяемые   им   точки (контрольные точки ).  После отработки тестируемой программы, монитор выгружает собранную информацию в текстовый файл с профилем тестируемой программы   и   создает специальный двоичный  файл  для графической интерпретации результатов;
• Программа графической интерпретации результатов профилирования Smpview. Программа выдает снятый профиль на экран в максимально информативной форме. Такой формой является ориентированный граф с вершинами в контрольных точках снятия отсчетов. Программа анализирует схему переходов между контрольными точками и отображает ее в виде дуг графа.  Информацию о времени перехода можно получить отметив нужные вершины на графе.

ЛИТЕРАТУРА 

1. Липаев В.В.  Качество программного обеспечения.  - М.:  Финансы  и статистика, 1983. -263с.

2. Назаров  С.В.,  Барсуков А.Г.  Измерительные  средства и оптимизация вычислительных  систем. - М.: Радио и связь, 1990. -248с.

3. Боэм Б.У.  Инженерное проектирование программного  обеспечения: Пер. с англ. - М.: Радио  и связь, 1985. -512с.

4. Авен О.И.  и др. Оценка качества и оптимизация  вычислительных систем. - М.: Наука, 1982. -485с.

5. Кузовлев В.И.,  Шкатов П.Н. Математические методы анализа производительности и надежности САПР, М.: Высшая школа, 1990.

6. Липаев В.В.  Надежность программного обеспечения.  - М.: Энергоиздат, 1981. -241с.