10.10.演習：Quantitative System Performance
10.10. 演習
１．
- セクション１０．２の例は、１つのＣＰＵと５つの均等に負荷をかけられたディスク装置と約６５％の稼動率の１つのチャネルを含んでいる。空き空荷チャネルは性能問題を表している。第２のチャネルがシステムに追加され、５台のディスクのうち２台がそちらに移るとしてみよう。
- ａ．
- ディスクが回転位置センシング機能を持っていないとの仮定の下にシステムのスループットを見積もるためにセクション１０．２の繰返し技法を用いよ。新しい構成での実効ディスク・サービス要求時間のチャネル競合要素を、単一チャネル構成について表１０．１で示した競合要素と比較せよ。
- ｂ．
- ＲＰＳディスクの仮定のもとで同じ計算を実行せよ。あなたの結果を表１０．２に示す結果と比較せよ。
２．
- セクション１０．２（非ＲＰＳディスクのためのアルゴリズム１０．１）とセクション１０．３（ＲＰＳディスクのためのアルゴリズム１０．２）で議論したチャネル競合の単純なモデルを考察しよう。固定されたシーク時間、回転時間、データ転送時間、訪問回数において、チャネルを飽和させていない任意のディスク・スループットについて、回転位置センシングがある場合のほうがない場合より「実効サービス要求時間」が低くなることを示せ。（単一のトランザクション作業負荷と回転の半分に等しいレイテンシーを仮定せよ。）
３．
- 全てのディスクが１個のトラック・バッファを持っているような新しいディスク技術を考察しよう。Ｉ／Ｏサブシステムの単純なチャネル／ディスクの見方を仮定し（つまり、他のパス要素を無視して）ておき、ディスクは以下のように動作するものとする。リード動作を実行する時、シークと最初のレイテンシーはチャネルと独立に実行される。読むべきデータがヘッドの下に回転してやってきた時に仮にチャネルがアイドルであるならば、ディスクはチャネルのコントロールをし、データ転送を実行する。データが使用可能になった時に仮にチャネルがビジーであれば、トラック全体はディスクのバッファにコピーされ、そのディスクはＦＣＦＳの仕方でチャネルを待つことになる。チャネルが使用可能になった時にデータはバッファから転送される。ライト動作を実行する時、バッファは使用されない（つまり、ディスクは標準ＲＰＳデバイスとして動作する）。
- ａ．
- 実効ディスク・サービス時間の式を与えよ。どのような入力パラメータが必要であるか？
- ｂ．
- このディスク技術をモデル化するための（繰返し）近似技法を記述せよ。
４．
（デバイス
が要求するリトライの数の平均））の式を導出する際、我々は、再コネクト試行が失敗する確率はそれまで行った試行の数と独立であると仮定した。しかし、実際には２回目とその後の試行が失敗する確率は最初の試行が失敗する確率よりも若干大きいらしい。
- ａ．
- これはこの章で説明した手続きについて、システム応答時間を過小評価する傾向にあることを示しているのだろうか、それとも過大評価する傾向にあることを示しているのだろうか？
- ｂ．
- ２番目以降の試行について再コネクト試行失敗の確率が最初の試行についてよりも１０％高いことをあなたが知っているものとしよう。必要なリトライの数の平均についての式を与えよ。
- ｃ．
- 実際には、無制限の数の再コネクト失敗は可能ではない。ある決められた数の失敗の後、ディスクはチャネルを待ち、望むデータのヘッドとの相対位置にかかわらず可能な限りすみやかに再コネクトする。これはこの章で説明した手続きについて、システム応答時間を過少評価、それとも、過大評価する傾向を示しているのだろうか？ これは（ａ）についてのあなたの答が示す影響を増幅するだろうか、それとも、縮小するだろうか？
５．
- この章で採用した複数要素Ｉ／Ｏパスをモデル化するための複雑な方法は２つの理由から必要であった。第１に、１つのジョブが同時に２つ以上のパスを使用する可能性がある。そのような同時リソース占有は分離可能待ち行列ネットワークによって直接にモデル化することが出来ない。第２に、測定ツールはしばしばＩ／Ｏパス要素の使用について充分な情報を提供しない。
- ａ．
- 複雑なＩ／Ｏサブシステムをモデル化する際、どのような種類の測定情報が役に立つであろうか？
- ｂ．
- そのような情報を活用するためにはこの章で与えられた手続きをあなたはどう修正するだろうか？
「第１１章 プロセッサ」に続きます。
