コンピュータプラクティスⅠ 性能評価

(1)

コンピュータプラクティスⅠ

性能評価

水野嘉明

(2)

本日の内容

 性能評価



応答時間と実行時間、起動時間の測定

 実験レポートＲ２



実験１：応答時間の測定（前回実施）



実験２：ツールの応答時間



実験３：起動時間の測定



課題：バッチファイルのコマンド ²

(3)

プログラム実行の仕組み

(1)

 ソースファイルは、コンパイル＆

リンクされて実行可能な形式とな

るオブジェク

トファイルファイルソース

ファイル実行可能

ライブラリ

コンパイルリン

ライブラリク

一度に行うことができる ₃

(4)

(2)

 プログラムは、メモリに読み込まれて（ロードされて）から実行される

ＯＳ

プログラ実行可能

ム ^{補助記憶装置}

( ディスク）

4

(5)

(

３

)

 ネットワーク経由でロードされることもある

サーバ

ネットワーク

ＯＳ

プログラ実行可能ム

5

(6)

プログラムの実行時間

 プログラムのロードには時間を要する



「起動時間」

 「実行時間」は、実行開始から終了まで

 両者の合計が「応答時間」

起動時間＋実行時間＝応答時間

6

(7)

応答時間の測定

7

(8)

 前回の実験 1 は、応答時間を測定した

8

起動時間＋実行時間＝応答時間

(9)

 前回の実験 1 は、応答時間を測定したsecond.exe

FOR /L %%I IN (1,1,10000) DO L06Y01.EXE >NUL

second.exe

(1) 開始時刻（秒単位の時刻表示）

(2) 測定対象 (L06Y01.EXE) を繰返し実行

(3) 終了時刻

⁹

(10)

 実験１にて、このバッチで測定した時間（終了時刻ー開始時刻）は、

測定時間＝ second.exe の応答時間

＋ L06Y01.EXE の応答時間（前頁の例では N×N

=10000 ）¹⁰

(11)



前記の式を変形すると、

L06Y01 の応答時間＝

（測定時間 - second の応答時間）／ N

N が十分大きければ

L06Y01 の応答時間≒測定時間／ N

11

(12)

問題

 Ｎがいくつくらいならば「十分大きい」と言えるのか？



10,000? 100,000? 1,000,00 0? ・・・

 「十分大きい」と言うための条件は？

求めたい有効数字桁数による

⇒ 有効桁以下にしか影響しなければＯＫ

12

(13)

実験２

 second.exe の応答時間を測定せよ



有効桁数は２桁とする

 得られた結果から、前回の実験 1 の結果についても考察せよ

13

(14)

実験２

 ヒント



実験１と同様のバッチファイルにて測定する



L06Y01.EXE ではなく second.e xe を計測する



TIME コマンドによる計測は不要 second.exe にて second.exe を

計測 14

(15)

実行時間の測定

15

(16)

 次は、実行時間を測定する

起動時間＋実行時間＝応答時間

16

(17)

 起動時間を除いた「実行時間」を測定するには

起動時間＋実行時間＝応答時間



プログラム中の測定対象コードを

time() 関数ではさみ、ラップを計

測する

17

(18)

 対象コードを ti me() 関数ではさみ、開始時刻と終了時刻を求める

 必要に応じて繰り返す

int main(void) { :

time(&t0);

time(&t1);

lap = t1 – t0;

} :

for(i=0; i<N; i++){

// 対象コード }

18

(19)

 対象コードは、関数呼び出しとする



対象プログラムの main() を、適当な名前に置き換える



測定用プログラムに埋め込み、繰り返し呼び出す

19

水野のサイトの「【付録】実行時間

測定ツール (measuer.cpp) 」を

参照

(20)

演習

 次ページの簡単なプログラムの実行時間を、有効数字２桁まで測定せよ

20

(21)

演習



簡単なプログラム

#include <stdio.h>

#include <time.h>

void main() {

int c=0, i;

for(i=1; i<=1000000;

i=i+1) {

c = c + 1;

}

²¹

(22)

起動時間の測定

22

(23)

起動時間の測定

 応答時間、実行時間は、ともに誤差を含む測定値である。



演算による精度の変化に注意する必要がある

起動時間＝応答時間－実行時間

23

(24)

演算による精度の変化

(

復習）

 例）１ . ２ × １０^ー２ – ３ . ４ × １０^－３

１ . ２ × １０^ー２

－）０ . ３４ × １０^ー２０ . ９ × １０^ー２



有効数字の桁数に注意すること



誤差範囲は広がっている

24

(25)

実験３

 前回のプログラム（付録Ａ = L06Y0 1 ）の起動時間を測定せよ



有効数字２桁

 ヒント



応答時間と実行時間から求める



必要な有効数字を得られるように

、繰り返し回数を調整する

25

(26)

課題

 プログラムの応答時間や実行時間を測定する方法には、他にどのような方法があるか調べよ

 それらの方法の特徴や長所・短所等について、考察せよ

26

(27)

実験レポート

 前回の実験１、本日の実験２、

実験３、課題を実験レポートＲ２として提出せよ



表題は「時間の測定と性能評価」



レポートの形式は、前回のスライド資料を参照

27

(28)

実験のねらい

以下のような実験の狙いに注意して、レポートを書くこと

 実験１



測定ツールの精度の差が、実験にどのような影響を与えるか

28

(29)

実験のねらい

 実験２



測定ツール（ second.exe ）の応答時間は、実験１の測定にどのような影響があったか（なかったか）

 実験３



実行時間を測定する



応答時間、実行時間、起動時間

の関係を理解する ²⁹

(30)

実験を開始して下さい

30

(31)

次回の予定

 「比較実験」



二つのプログラムの比較



パラメータを変化させての比較

お疲れ様でした

31

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