Evaluación y modelado del rendimiento de los sistemas informáticos

Evaluación y modelado del rendimiento
de los sistemas informáticos
X. Molero, C. Juiz, M. Rodeño. Prentice Hall, 2004

Colección extra de ejercicios

Nota previa
Los ejercicios contenidos en la presente colección han sido elaborados para su utilización
en asignaturas impartidas sobre evaluación y modelado del rendimiento de computadores. Con ello pretendemos dotar al lector de unmaterial de trabajo extra, adicional al
ofrecido en el libro, a fin de mejorar la comprensión de los conceptos tratados en él.

L OS

AUTORES

Índice general
1. Introducción a la evaluación de rendimiento

1

2. Monitorización de sistemas y programas

5

3. Análisis comparativo de rendimiento

11

4. Introducción al análisis operacional

16

5. Aplicaciones del análisisoperacional

19

6. Caracterización de la carga

25

7. Planificación de la capacidad

28

I

CAPÍTULO 1

Introducción a la evaluación
de rendimiento
P ROBLEMA 1.1 Un programa para la simulación de sistemas hidráulicos se ejecuta en
122 segundos. Si las operaciones de división con números reales consumen el 73 % de
este tiempo, ¿en cuánto se tendría que mejorar la velocidad de estasoperaciones si queremos conseguir que dicho programa se ejecute seis veces más rápidamente? ¿Cuál es la
aceleración máxima que podríamos conseguir si pudiésemos acelerar dichas operaciones
tanto como quisiéramos?
P ROBLEMA 1.2 Una mejora en un sitio web ha permitido rebajar de 17 a 9 segundos el
tiempo medio de descarga de sus páginas. Si la mejora ha consistido en hacer 3 veces más
rápido elsubsistema de discos que almacena las páginas del servidor, ¿cuánto tiempo se
dedicaba a acceder a los discos antes de realizar la mejora?
P ROBLEMA 1.3 Un computador tarda 100 segundos en ejecutar un programa de simulación de una red de interconexión para multicomputadores. El programa dedica el 30 %
en hacer operaciones de aritmética entera, el 60 % en hacer operaciones de aritmética en
comaflotante, mientras que el resto se emplea en operaciones de entrada/salida. Calcule
el tiempo de ejecución si las operaciones aritméticas enteras y reales se aceleran de manera simultánea 2 y 3 veces, respectivamente.

P ROBLEMA 1.4 Una aplicación informática se ejecuta en un computador durante un total de 70 segundos. Mediante el uso de un monitor de actividad se ha podido saber que
el 85 %del tiempo se utiliza la tarjeta de red, mientras que el resto del tiempo se hace uso
del procesador. Se pide:
1.

Calcular el incremento de prestaciones si se mejora en 8 veces la velocidad de la
tarjeta de red.

2.

Determinar en cuánto hay que mejorar el rendimiento del procesador si se quiere
ejecutar la aplicación en 25 segundos.
Nota: en ambos casos considérese el sistema originalcomo punto de partida.

2
P ROBLEMA 1.5 Deduzca, a partir de la expresión de la ley de Amdahl, una expresión
para la fracción de tiempo f en función de A y k.
P ROBLEMA 1.6 El administrador de un sistema informático pretende aumentar el rendimiento para evitar que el director del centro lo cese en sus funciones (ha habido más
de quince quejas de usuarios en el último mes por el excesivotiempo de ejecución de
los programas). Indíquese, teniendo en cuenta la relación entre prestaciones y coste, qué
opción de actualización de un sistema informático, de las dos que se enumeran, resultará
más ventajosa:
1.

Cambio del procesador (250 e). Esta modificación permite que el 75 % de los programas se ejecuten dos veces más rápidamente.

2.

Ampliación de la memoria principal (150 e).La capacidad extra de memoria mejora
tres veces el tiempo de ejecución del 40 % de los programas.

P ROBLEMA 1.7 Un programa de predicción meteorológica tarda 84 minutos en ejecutarse en un supercomputador diseñado al efecto. Sin embargo, esta cantidad de tiempo origina muchos problemas para los estudios de los meteorólogos. El responsable del equipo
informático quiere reducir este tiempo...