專利名稱：用于將引擎尺寸度量分配給計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)根據(jù)權(quán)利要求聲明其總體(entirety)(美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/329,467，2001年10月10日申請(qǐng))的利益并作為參考合并于該總體中。本發(fā)明涉及用于對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引擎進(jìn)行評(píng)估和建模的系統(tǒng)和方法，且尤其涉及用于提供離線環(huán)境而不必從物理上測(cè)試特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(或許多系統(tǒng))以及涉及這樣的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)處理容量和/或性能的信息的方法和系統(tǒng)，這樣的信息是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)件進(jìn)行分析而獲得的。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶，以及信息服務(wù)管理人和可對(duì)諸如對(duì)企業(yè)這樣的評(píng)估、購(gòu)買或?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)的其它人通常面臨關(guān)于大量可能系統(tǒng)配置的多個(gè)選擇。例如，在企業(yè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的上下文中，考慮購(gòu)買這樣系統(tǒng)的公司將具備關(guān)于改變具有各個(gè)不同體系結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)(performance traits)的系統(tǒng)構(gòu)件的“候選者”系統(tǒng)組合的許多選項(xiàng)。
某些這些候選者系統(tǒng)可為新制造的系統(tǒng)，而某些候選者系統(tǒng)可代表由公司擁有的已經(jīng)安裝的構(gòu)件組合，連同附加新升級(jí)的構(gòu)件。企業(yè)服務(wù)器可在其它構(gòu)件中包含多個(gè)中央處理單元(CPU)，其可依次在多種處理器時(shí)鐘速率(與這樣的處理器可在一秒中執(zhí)行的處理操作的數(shù)目成比例)中有效。
也可在多種體系結(jié)構(gòu)類(architecture classes)或位體系結(jié)構(gòu)(bit architectures)中配置該一個(gè)或多個(gè)處理器，其部分的決定給出處理器的“道寬”。例如，當(dāng)前奔騰類處理器芯片通常使用32位體系結(jié)構(gòu)，然而當(dāng)前使用的Unix服務(wù)器可能更普遍使用64位體系結(jié)構(gòu)類。因本發(fā)明起見(jiàn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可被考慮為包含計(jì)算機(jī)處理器或操作鏈接(operationally linked)的合作計(jì)算機(jī)處理器的任何組合，而不論其位于單個(gè)計(jì)算機(jī)單元還是遠(yuǎn)程分布。
許多其它的構(gòu)件變量可有助于特定系統(tǒng)的操作，而且混合以及匹配變化的性能特點(diǎn)或功能的能力(如改變系統(tǒng)中隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的數(shù)量，或者從多種不同的數(shù)據(jù)總線中選擇協(xié)處理器和特殊功能構(gòu)件(special function components)的能力)進(jìn)一步使在考慮中的自定義配置(custom-configured)或“現(xiàn)成”的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間來(lái)決定和比較全部系統(tǒng)性能的任務(wù)變得復(fù)雜(如關(guān)于企業(yè)購(gòu)買)。
在企業(yè)可希望考慮評(píng)估特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者比較多數(shù)這樣的系統(tǒng)的“基準(zhǔn)”當(dāng)中有每個(gè)系統(tǒng)的處理容量?！叭萘俊币话憧杀焕斫鉃樘囟ǖ挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)(包含一個(gè)或多個(gè)處理器)可在一段恒定的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)處理最大量的度量。在歷史上，容量測(cè)量已經(jīng)達(dá)到每秒百萬(wàn)條指令(MIPS)的尺度，但是也可選擇其它的容量測(cè)量單位。容量測(cè)量在這樣的情形下可被認(rèn)為是重要的，即評(píng)估關(guān)于服務(wù)器或其它計(jì)算機(jī)操作放縮的實(shí)用性(以及所需系統(tǒng)大小和配置)，關(guān)于多系統(tǒng)并行比較，關(guān)于成本分析，或者關(guān)于可由一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)相比(vis a vis another)來(lái)處理的計(jì)算量(computational volume)的其它有關(guān)用戶評(píng)估。
容量不必要求給定容量的系統(tǒng)如結(jié)合實(shí)際程序設(shè)計(jì)應(yīng)用使用的一樣，將實(shí)際上執(zhí)行其最大數(shù)量的處理操作，而且容量不必指出系統(tǒng)是否將具有如在應(yīng)用中使用的一樣理想的操作或輸出特點(diǎn)。如實(shí)際上這樣關(guān)于應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的決定系統(tǒng)的性能和輸出已經(jīng)提出了與決定容量分離的任務(wù)?！靶阅堋币话憧杀焕斫鉃樯婕翱捎上到y(tǒng)在給定單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的應(yīng)用特定輸出(application-specific output)(或應(yīng)用吞吐量工作的單元)的數(shù)量?？墒俏覀儾⒉幌嘈抨P(guān)于“工作單元”在服務(wù)器環(huán)境中是什么的任何通用定義(盡管我們已經(jīng)在主機(jī)環(huán)境中提出了這樣的“工作單元”定義)。通常已經(jīng)關(guān)于每個(gè)應(yīng)用程序或應(yīng)用程序的類設(shè)計(jì)了性能測(cè)量度量。
由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成本可相當(dāng)大，所以用戶或潛在用戶將很可能希望在例如投資于特定系統(tǒng)之前，盡可能多的了解關(guān)于這樣的特定系統(tǒng)操作特點(diǎn)，以便避免在分配企業(yè)資源時(shí)不足的經(jīng)濟(jì)決策。然而，評(píng)估許多可能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的過(guò)程也定出(places)對(duì)企業(yè)資源的需求。最少(at a minimum)，雇員時(shí)間必須被貢獻(xiàn)給信息搜集和評(píng)估過(guò)程。當(dāng)評(píng)估大量不同的(divergent)系統(tǒng)(其每個(gè)組合起來(lái)具有可能大數(shù)量的不同構(gòu)件特點(diǎn))時(shí)，只搜集這樣信息的過(guò)程可造成時(shí)間和金錢的相當(dāng)大的花費(fèi)—尤其在候選者系統(tǒng)的情況下，關(guān)于這種情況，特定的系統(tǒng)參數(shù)不容易得到(如可能出現(xiàn)在存在于部分已經(jīng)安裝的、二級(jí)市場(chǎng)或不容易得到完全說(shuō)明書(shū)的其它遺產(chǎn)構(gòu)件(legacy component)的候選者系統(tǒng)的情況下)。
進(jìn)一步，諸如通常已知的TPC-C、TPC-D和Specmark等級(jí)這樣的現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作業(yè)等級(jí)通常是基于運(yùn)行在實(shí)際候選者服務(wù)器上的利用過(guò)程(utilization processes)電池的，以決定如實(shí)際上實(shí)現(xiàn)的其性能水平。就此而論，事務(wù)處理性能委員會(huì)(the Transaction Processing Performance Council(以下為TCP)發(fā)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)等級(jí)TPC-C，5.0版以及TPC-D，2.1版，我們可分別在www.tpc.org/tpcc/spec/tpcc-current.pdf和www.tpc.org/tpcc/spec/tpcc_current.pdf處找到這兩個(gè)版本，而且這兩個(gè)版本分別被附加為附錄A和B。標(biāo)準(zhǔn)性能評(píng)估公司(以下為Specmark)發(fā)行一組基準(zhǔn)等級(jí)，這組基準(zhǔn)等級(jí)被保留在www.spec.org處并可在該處找到該組基準(zhǔn)等級(jí)。每個(gè)這些已知的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作業(yè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)需要在實(shí)際上實(shí)現(xiàn)的測(cè)試操作下對(duì)特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理特性進(jìn)行實(shí)際物理測(cè)試。關(guān)于測(cè)試協(xié)議的實(shí)際上實(shí)現(xiàn)來(lái)配置多候選者系統(tǒng)，以及如在測(cè)試機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的一樣，搜集這樣協(xié)議的輸出，可在時(shí)間、后勤、金錢以及該從物理上配置系統(tǒng)的每個(gè)經(jīng)驗(yàn)測(cè)試精度的驗(yàn)證方面產(chǎn)生相當(dāng)大的花費(fèi)。
這樣，我們值得提供這樣的系統(tǒng)和方法，其用于通過(guò)構(gòu)件組合的分析來(lái)增加關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)容量和/或性能的評(píng)估信息，其用于實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)際或理論上計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寬的范圍，而不實(shí)際上在每個(gè)候選者系統(tǒng)的從物理上配置的范例上運(yùn)行性能測(cè)試。進(jìn)一步，我們會(huì)值得提供這樣的系統(tǒng)和方法，它們僅需要關(guān)于該分析的相比較而言較少數(shù)量的構(gòu)件特性輸入(component-characteristicsinputs)，這樣以使不必搜集有關(guān)候選者系統(tǒng)的大量信息。進(jìn)一步，我們會(huì)值得將這樣的系統(tǒng)和方法配置為這樣的方式，其提供與實(shí)際配置系統(tǒng)的實(shí)際上實(shí)現(xiàn)的物理測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果一致的系統(tǒng)度量，這樣以使該分析、非經(jīng)驗(yàn)方法的計(jì)算分析精確的復(fù)制如實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)測(cè)試一樣的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)被認(rèn)為不滿足這些需要。
發(fā)明概要本發(fā)明提供系統(tǒng)和方法，用于通過(guò)應(yīng)用計(jì)算方法學(xué)來(lái)計(jì)算計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引擎測(cè)量度量(“EMM”)，以從數(shù)學(xué)上達(dá)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)容量數(shù)值，而不必在實(shí)際配置的系統(tǒng)上運(yùn)行工作量程序。
本發(fā)明包括用于獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理容量度量的方法，其用于表現(xiàn)包含至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)處理器具有已知的處理器時(shí)鐘速率，這包括執(zhí)行計(jì)算函數(shù)的步驟，其中該函數(shù)的至少一項(xiàng)由數(shù)值(“X”)決定，該數(shù)值(“X”)至少是部分的通過(guò)將已知時(shí)鐘速率提高到非整數(shù)指數(shù)冪而獲得的。
由于產(chǎn)生的EMM等級(jí)的計(jì)算基礎(chǔ)，該產(chǎn)生的EMM等級(jí)并不同可能不相容的現(xiàn)有性能標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系在一起。因?yàn)楝F(xiàn)有性能等級(jí)方法學(xué)測(cè)量不同的元件，而且其不能在測(cè)量類型或各個(gè)應(yīng)用之間轉(zhuǎn)變，所以該現(xiàn)有性能等級(jí)方法學(xué)可能使技術(shù)人員受挫。另外，可能有必要用公式表示關(guān)于特定系統(tǒng)和特定應(yīng)用新組合的新的性能度量或測(cè)量方法。
本發(fā)明不測(cè)量本身的性能，而是在第一時(shí)刻測(cè)量系統(tǒng)容量。通過(guò)提供EMM作為普通測(cè)量(generic measure)，定義性能的困難可這樣被改進(jìn)，可關(guān)于當(dāng)前服務(wù)器技術(shù)的范圍以及將來(lái)的服務(wù)器技術(shù)和配置來(lái)計(jì)算該作為普通測(cè)量的EMM。我們認(rèn)為在普通容量中，如由EMM測(cè)量的還可具有某些關(guān)于性能特征的預(yù)測(cè)數(shù)值的重要程度—即可有效的考慮性能，如系統(tǒng)容量的大致為線性的函數(shù)，這樣以使具有較大處理容量的系統(tǒng)可被考慮為很可能與具有較小處理容量的系統(tǒng)相比也具有關(guān)于特定應(yīng)用的較好性能特征。無(wú)論這是嚴(yán)格正確與否，以匹配經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)這樣的方式進(jìn)行的容量數(shù)值的準(zhǔn)備好的分析計(jì)算可具有關(guān)于多系統(tǒng)比較的其本身內(nèi)的數(shù)值。可在特定的企業(yè)操作服務(wù)器實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)主機(jī)服務(wù)器、分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及具有一個(gè)或多個(gè)處理器的其它系統(tǒng)范圍內(nèi)應(yīng)用EMM來(lái)進(jìn)行關(guān)于開(kāi)放系統(tǒng)(普通服務(wù)器)處理容量的評(píng)估。
另外，本發(fā)明允許僅使用3個(gè)系統(tǒng)相關(guān)變量的EMM容量度量的計(jì)算(a)系統(tǒng)中CPU處理器的數(shù)量(b)每個(gè)CPU的時(shí)鐘速率以及(c)每個(gè)CPU的位體系結(jié)構(gòu)或道寬。僅需要3個(gè)系統(tǒng)變量可允許降低數(shù)據(jù)搜集成本并簡(jiǎn)化EMM的分析計(jì)算。
本發(fā)明的EMM計(jì)算方法提供用于決定特定硬件配置處理容量的計(jì)算基礎(chǔ)。這不必嘗試在諸如應(yīng)用類型、數(shù)據(jù)庫(kù)類型、存儲(chǔ)配置、RAM、高速緩存參數(shù)等這樣的性能屬性中用因子表示，這是因?yàn)檫@些方面的排列可能創(chuàng)建需要經(jīng)常養(yǎng)護(hù)的極其復(fù)雜的模型，如果這樣的模型完全可以被創(chuàng)建的話。本發(fā)明的EMM計(jì)算方法被設(shè)計(jì)來(lái)創(chuàng)建相對(duì)測(cè)量，其用于計(jì)算因成本和職員安置(staffing allocation)以及同類對(duì)等組選擇起見(jiàn)的分布系統(tǒng)的能量基礎(chǔ)(powerbasis)。
本發(fā)明范例實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明其中依照本發(fā)明表達(dá)EMM的基礎(chǔ)單元是計(jì)算容量的任意定義的單元，其被設(shè)計(jì)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)算法來(lái)估計(jì)服務(wù)器硬件的計(jì)算能力。EMM單元的量用符號(hào)表示一個(gè)或多個(gè)CPU、選擇的CPU時(shí)鐘速率以及諸如32位、64位等這樣的體系結(jié)構(gòu)類的任何組合。在較佳實(shí)施例中，多數(shù)系統(tǒng)CPU中的每個(gè)CPU將具有與該系統(tǒng)的其它CPU相比同樣的時(shí)鐘速率。本發(fā)明的方法也可被應(yīng)用到具有各個(gè)不同時(shí)鐘速率的多處理器的系統(tǒng)中，而且明確的說(shuō)，本發(fā)明教學(xué)是關(guān)于在獲得容量度量中的時(shí)鐘速率的非整數(shù)、比1小(less-than-one)、指數(shù)使用的，雖然這樣的應(yīng)用將需要不同計(jì)算公式的應(yīng)用。
用來(lái)將特定量的EMM單元分配給任何系統(tǒng)的過(guò)程與已經(jīng)確定的基準(zhǔn)(依照Spec mark協(xié)議，基于特定配置的物理上體現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)際測(cè)試的769 Specmark觀測(cè))對(duì)照而被標(biāo)準(zhǔn)化了，最終達(dá)到從數(shù)學(xué)上模擬這些實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)點(diǎn)的計(jì)算容量數(shù)量。測(cè)試已經(jīng)確認(rèn)數(shù)學(xué)導(dǎo)出的EMM導(dǎo)致相似方式和大小的軌跡，對(duì)關(guān)于相同系統(tǒng)環(huán)境的Specmarks來(lái)說(shuō)也一樣。
EMM單元是計(jì)算容量的度量，這類似于定義服務(wù)器工作能力的主機(jī)MIPS(每秒百萬(wàn)條指令)。EMM單元不嘗試直接定義性能特征，這是因?yàn)樾阅苁窃S多屬性(OS、信道、信道速度、應(yīng)用等)的函數(shù)，其排列并不參與可以計(jì)量的分析。通過(guò)EMM單元的計(jì)算特性，EMM單元可幫助克服現(xiàn)有過(guò)多標(biāo)準(zhǔn)所遇到的問(wèn)題，即或者這些問(wèn)題與特定類型的工作量聯(lián)系，例如TPC等級(jí)，或者關(guān)于這些問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)彼此互不相容，例如，Spec92和Spec95之間的兼容性。
由于EMM單元得自數(shù)學(xué)計(jì)算，所以其不需要實(shí)際系統(tǒng)構(gòu)件的經(jīng)常養(yǎng)護(hù)或物理測(cè)試，而且如果應(yīng)需要對(duì)公式的將來(lái)變化，那么該EMM單元可在分析數(shù)據(jù)庫(kù)中被改變并被重新計(jì)算。照這樣，該EMM可被做成向后兼容的(backwardcompatible)，假設(shè)源數(shù)據(jù)元件存在于該數(shù)據(jù)庫(kù)中。
可簡(jiǎn)單的通過(guò)適合計(jì)算已知數(shù)學(xué)函數(shù)f(X)結(jié)果的任何計(jì)算方法來(lái)獲得EMM，其中X是從選擇的系統(tǒng)構(gòu)件特征得到的常數(shù)(關(guān)于每個(gè)特定系統(tǒng)配置)。例如，可使用電子分析器(諸如已經(jīng)編程的個(gè)人計(jì)算機(jī)或計(jì)算器這樣的)來(lái)容易的計(jì)算在本發(fā)明中闡明的EMM。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)諸如Microsoft Excel這樣的和像分析器這樣的桌上型個(gè)人計(jì)算機(jī)一起使用的普通的電子數(shù)據(jù)表程序能容易的適應(yīng)并對(duì)計(jì)算、顯示和保存關(guān)于候選者系統(tǒng)范圍的EMM數(shù)值有用，但是容易理解的是可使用不同分析器范圍來(lái)完成f(X)的簡(jiǎn)單計(jì)算。
這樣，本發(fā)明不僅包括這里關(guān)于EMM計(jì)算所闡明的方法，也包括分析器裝置(如個(gè)人計(jì)算機(jī))，其被提供有關(guān)于計(jì)算方法性能的程序設(shè)計(jì)，以及專用軟件程序或軟件套件，用電子數(shù)據(jù)表或其它允許計(jì)算的功能性對(duì)其進(jìn)行預(yù)編程，以實(shí)現(xiàn)這里闡明的所述EMM計(jì)算函數(shù)，用于購(gòu)買或和終端用戶自己的分析器一道由終端用戶來(lái)使用。也能容易的讓本發(fā)明的計(jì)算函數(shù)和EMM計(jì)算可用于分布計(jì)算環(huán)境的遠(yuǎn)程用戶(如在VPN或網(wǎng)絡(luò)上，或者在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上)，這是通過(guò)在作為分析器裝置的中央服務(wù)器上讓本發(fā)明的某些或全部EMM函數(shù)計(jì)算作主(hosting)來(lái)實(shí)現(xiàn)的(盡管在這樣的實(shí)施例中，還是至少可部分的由被提供到遠(yuǎn)程用戶的軟件對(duì)象或其它計(jì)算分析器程序設(shè)計(jì)用兩者擇一的方式來(lái)執(zhí)行分析函數(shù))，到該服務(wù)器，一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程用戶可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得對(duì)交互系統(tǒng)建模和EMM計(jì)算的訪問(wèn)。
在較佳實(shí)施例中，獲得的EMM位X的函數(shù)，其中X僅從(a)系統(tǒng)中CPU的數(shù)量；(b)每個(gè)CPU的時(shí)鐘速率；以及(c)位體系結(jié)構(gòu)數(shù)值導(dǎo)出。在這個(gè)實(shí)施例中，X隨CPU數(shù)量和位體系結(jié)構(gòu)數(shù)值而線性變化，但隨CPU的時(shí)鐘速率而非線性變化。這個(gè)關(guān)系反映了這樣的事實(shí)，即系統(tǒng)容量像經(jīng)驗(yàn)上已經(jīng)證明的一樣，其不隨處理器時(shí)鐘速率而線性增加。本發(fā)明模仿系統(tǒng)處理容量的增加，其依照導(dǎo)出數(shù)值“X”的比例而變化，X至少是部分的從處理器時(shí)鐘速率的非整數(shù)指數(shù)冪導(dǎo)出的(如在每秒或每赫茲周期中表達(dá)的一樣)，其中該非整數(shù)指數(shù)比1小。容量的變化(關(guān)于X)不是直接或線性成比例的，而是可被表達(dá)為并將依照X的多項(xiàng)代數(shù)函數(shù)(multi-term algebraic function)而變化(該函數(shù)被選擇關(guān)于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)容量測(cè)試來(lái)適合觀測(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，這如下面所述)。
用來(lái)計(jì)算EMM的范例和較佳公式如下方程1 EMM＝aE-bX3-cE-dX2+gX-h，其中，符號(hào)“E”代表指數(shù)計(jì)數(shù)制(如10的特定次冪)，而且其中方程2X＝[(CPU的數(shù)量*(時(shí)鐘速率)n)+(CPU的數(shù)量*(位體系結(jié)構(gòu)/p))]關(guān)于前面方程中的系數(shù)，在較佳實(shí)施例中，a可為1和10之間(包含1和10)的實(shí)數(shù)，B可為10和12之間(包含10和12)的實(shí)數(shù)，c可為1和4之間(包含1和4)的實(shí)數(shù)，d可為5和7之間(包含5和7)的實(shí)數(shù)，g可為0.35和0.5之間(包含0.35和0.5)的實(shí)數(shù)，以及h可為0和20之間(包含0和20)的實(shí)數(shù)。同樣的，在較佳實(shí)施例中，n是比1小且比0.7大的非整數(shù)，以及p是1和16之間(包括1和16)的實(shí)數(shù)。
關(guān)于范例系統(tǒng)執(zhí)行用于決定EMM數(shù)值的這種形式的計(jì)算，這如和關(guān)于特定系統(tǒng)配置的769離散Spec mark數(shù)據(jù)點(diǎn)一道實(shí)際從物理上測(cè)試的一樣，而且我們發(fā)現(xiàn)關(guān)于本發(fā)明分析過(guò)程而從數(shù)學(xué)上導(dǎo)出的EMM數(shù)值關(guān)于下面范例系數(shù)與充分的所有物理測(cè)試導(dǎo)出Spec mark數(shù)據(jù)點(diǎn)充分相互關(guān)聯(lián)，這如被應(yīng)用到普通公式(generic formula)中的a、b、c、d、g和h方程3 EMM＝2E-11X3-3E-6X2+0.4519X-18.741，其關(guān)于X計(jì)算的各個(gè)系數(shù)n和p按下面應(yīng)用方程4 X＝[(CPU的數(shù)量*(MHz)0.9979)+(CPU的數(shù)量*(位體系結(jié)構(gòu)/8))]具有上面闡明的特定系數(shù)的以上EMM計(jì)算公式的范例版本可被用來(lái)提供容量度量計(jì)算，我們期望其充分的匹配或預(yù)測(cè)實(shí)際測(cè)試的處理器容量數(shù)值，這是關(guān)于具有任意數(shù)量處理器和處理器時(shí)鐘速率以及與當(dāng)前預(yù)期的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)類的任意定義的系統(tǒng)的。
對(duì)那些本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的會(huì)是用曲線來(lái)適合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，或者提供數(shù)學(xué)表達(dá)式，用于如實(shí)的復(fù)制在那里形成的曲線，上述范例方程1-4無(wú)論如何不提供僅有合適的用于表達(dá)一方面為處理容量同另一方面為CPU數(shù)量、CPU時(shí)鐘速率和體系結(jié)構(gòu)類之間關(guān)系的曲線適合函數(shù)(curve-fittingfunction)；相反的，也可闡明很多的變復(fù)雜性函數(shù)，其將依照經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出的點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)點(diǎn)。方程1和3的四項(xiàng)函數(shù)已經(jīng)被選擇為范例性的，而且關(guān)于計(jì)算而言同具有更多項(xiàng)(或關(guān)于X的更多復(fù)雜導(dǎo)出)的可供選擇的函數(shù)相比，該方程1和3的四項(xiàng)函數(shù)也較簡(jiǎn)單。對(duì)本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，可合適的選擇適當(dāng)說(shuō)明X變化的任何函數(shù)，該X的變化與非整數(shù)、時(shí)鐘速率的比一小冪以及處理器容量的隨之發(fā)生的變化成比例，該X的變化作為從這樣的時(shí)鐘速率的非整數(shù)指數(shù)冪導(dǎo)出的這樣變化的X數(shù)值的函數(shù)。關(guān)于這樣并入這樣的X數(shù)值的各個(gè)函數(shù)的項(xiàng)的適當(dāng)系數(shù)可通過(guò)目標(biāo)搜尋方法的應(yīng)用和用于導(dǎo)出方程以將函數(shù)曲線適合于已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的軟件而導(dǎo)出。
那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解雖然本發(fā)明的前述說(shuō)明已經(jīng)闡明了確定的例證性實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于這里闡明的范例實(shí)施例。特別的，與特定計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)或特定的分析應(yīng)用有關(guān)的確定實(shí)施例的敘述是非限制性的，而且本發(fā)明的特定優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明易于適合在大量不同種類的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言配置中由本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員來(lái)使用，并且本發(fā)明可在許多不同的與特征有關(guān)的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)，這些應(yīng)用包括傳統(tǒng)的系統(tǒng)以及將來(lái)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。這樣，這里闡明的例證性實(shí)施例不限制本發(fā)明的主旨和范圍，本發(fā)明的主旨和范圍僅由下面的權(quán)利要求做出限制。
權(quán)利要求
1.用于導(dǎo)出用于表現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特征的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理容量度量的方法包含至少一個(gè)具有已知處理器時(shí)鐘速率的計(jì)算機(jī)處理器，包含執(zhí)行計(jì)算函數(shù)的所述步驟，其中所述函數(shù)的至少一項(xiàng)由至少部分的通過(guò)將所述時(shí)鐘速率提高到非整數(shù)指數(shù)冪而導(dǎo)出的數(shù)值X來(lái)決定。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述計(jì)算函數(shù)以分析的產(chǎn)生所述度量，而不需要在操作中進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際物理測(cè)試。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，使用基于來(lái)自至少一組系統(tǒng)配置的物理測(cè)試的至少一組經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線適合過(guò)程來(lái)導(dǎo)出所述函數(shù)，由此所述函數(shù)可用于對(duì)附加系統(tǒng)配置的容量度量數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，而不需要對(duì)所述附加系統(tǒng)配置進(jìn)行物理測(cè)試。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，X被進(jìn)一步至少部分的從所述系統(tǒng)中的所述中央處理單元的數(shù)量導(dǎo)出。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，X被進(jìn)一步至少部分的從關(guān)于所述系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)類數(shù)值導(dǎo)出。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，可僅使用所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)決定所述系統(tǒng)容量度量，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括(i)中央處理單元的數(shù)量；(ii)每個(gè)中央處理單元的時(shí)鐘速率；以及(iii)所述系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)類。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，使用可用來(lái)計(jì)算、顯示和保存多數(shù)系統(tǒng)配置上系統(tǒng)度量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)電子數(shù)據(jù)表程序來(lái)導(dǎo)出所述函數(shù)的所述數(shù)值。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，依照所述函數(shù)導(dǎo)出所述度量f(X)＝aE-bX3-cE-dX2+gX-h，其中X＝[(系統(tǒng)中央處理單元的數(shù)量*(每個(gè)處理器的時(shí)鐘速率)n)+(系統(tǒng)中央處理單元的數(shù)量*(位體系結(jié)構(gòu)數(shù)量/p))]，其中a、b、c、d、g和h以及p是正實(shí)數(shù)，而且其中n是比1小且比0.7大的實(shí)數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于a在1和10之間(包括1和10)；b在10和12之間(包括10和12)；c在1和4之間(包括1和4)；d在5和7之間(包括5和7)；g在0.35和0.5之間(包括0.35和0.5)h在0和20之間(包括0和20)；以及p在1和16之間(包括1和16)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，f(X)＝2E-11X3-3E-6X2+0.4519X-18.471，且其中n＝0.9979。
11.用于導(dǎo)出用于表現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特征的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理容量度量的裝置包含至少一個(gè)具有已知處理器時(shí)鐘速率的計(jì)算機(jī)處理器，所述裝置包含分析器，其被編程以執(zhí)行計(jì)算函數(shù)，其中所述函數(shù)的至少一項(xiàng)由至少部分的通過(guò)將所述時(shí)鐘速率提高到非整數(shù)指數(shù)冪而導(dǎo)出的數(shù)值X來(lái)決定。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，執(zhí)行所述計(jì)算函數(shù)以分析的產(chǎn)生所述度量，而不需要在操作中對(duì)所述系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際物理測(cè)試。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，使用基于來(lái)自至少一組系統(tǒng)配置的物理測(cè)試的至少一組經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線適合過(guò)程來(lái)導(dǎo)出所述函數(shù)，由此所述函數(shù)可用于對(duì)附加系統(tǒng)配置的容量度量數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，而不需要對(duì)所述附加系統(tǒng)配置進(jìn)行物理測(cè)試。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，X被進(jìn)一步至少部分的從所述系統(tǒng)中的所述中央處理單元的數(shù)量導(dǎo)出。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，X被進(jìn)一步至少部分的從關(guān)于所述系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)類數(shù)值導(dǎo)出。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，可僅使用所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)決定所述系統(tǒng)容量度量，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括(i)中央處理單元的數(shù)量；(ii)每個(gè)中央處理單元的時(shí)鐘速率；以及(iii)所述系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)類。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，使用關(guān)于可用于計(jì)算、顯示和保存多數(shù)系統(tǒng)配置上系統(tǒng)度量數(shù)據(jù)的分析器的計(jì)算機(jī)電子數(shù)據(jù)表程序來(lái)導(dǎo)出所述函數(shù)的所述數(shù)值。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，依照所述函數(shù)用所述分析器導(dǎo)出所述度量f(X)＝aE-bX3-cE-dX2+gX-h，其中X＝[(系統(tǒng)中央處理單元的數(shù)量*(每個(gè)處理器的時(shí)鐘速率)n)+(系統(tǒng)中央處理單元的數(shù)量*(位體系結(jié)構(gòu)數(shù)量/p))]，其中a、b、c、d、g和h以及p是正實(shí)數(shù)，而且其中n是比1小且比0.7大的實(shí)數(shù)。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，a在1和10之間(包括1和10)；b在10和12之間(包括10和12)；c在1和4之間(包括1和4)；d在5和7之間(包括5和7)；g在0.35和0.5之間(包括0.35和0.5)h在0和20之間(包括0和20)；以及p在1和16之間(包括1和16)。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于f(X)＝2E-11X3-3E-6X2+0.4519X-18.471，且其中n＝0.9979。
21.一種方法，其用于估計(jì)具有變化的各個(gè)構(gòu)件和構(gòu)件操作特點(diǎn)的多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較性能特征，而不需要對(duì)所述系統(tǒng)或其各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行物理測(cè)試，所述方法包含只用數(shù)學(xué)分析，通過(guò)函數(shù)計(jì)算來(lái)提供關(guān)于每個(gè)所述多數(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng)每時(shí)處理操作容量數(shù)值，其中關(guān)于每個(gè)系統(tǒng)的所述函數(shù)值至少部分的源自關(guān)于所述系統(tǒng)的所述處理器時(shí)鐘速率的指數(shù)乘積，而且其中關(guān)于所述乘積的所述指數(shù)比0.9大但比1小，而且其中可以估計(jì)性能，而不需要通過(guò)比較每個(gè)各自系統(tǒng)的所述導(dǎo)出每時(shí)處理操作容量數(shù)值的任何程序設(shè)計(jì)應(yīng)用特定參數(shù)的知識(shí)。
22.一種計(jì)算機(jī)程序，其用于導(dǎo)出用于表現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特征的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理容量度量，其包含至少一個(gè)具有已知處理器時(shí)鐘速率的計(jì)算機(jī)處理器，所述程序包含程序設(shè)計(jì)指令，其可用于執(zhí)行計(jì)算函數(shù)，其中所述函數(shù)的至少一項(xiàng)由至少部分的通過(guò)將所述時(shí)鐘速率提高到非整數(shù)指數(shù)冪而導(dǎo)出的數(shù)值X來(lái)決定。
全文摘要
本發(fā)明包括用于獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理容量度量的方法，用于表現(xiàn)這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含至少一個(gè)具有已知處理器時(shí)鐘速率的計(jì)算機(jī)處理器，包含執(zhí)行計(jì)算函數(shù)的步驟，其中該函數(shù)的至少一項(xiàng)由從至少部分的通過(guò)將所述時(shí)鐘速率提高到非整數(shù)指數(shù)冪而獲得的數(shù)值X來(lái)決定。這樣可根據(jù)關(guān)于實(shí)際或理論計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組合的有限數(shù)量的輸入，以精確重復(fù)的方式，只通過(guò)數(shù)學(xué)分析來(lái)計(jì)算處理容量，而且該處理容量可替代實(shí)際的物理測(cè)試或系統(tǒng)基準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G06F11/34GK1636367SQ02819892
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月10日
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