Системное программирование в среде Windows

Каждая таблица сопровождается комментариями. Вполне очевидно, что делать какие-либо обобщенные выводы в отношении производительности довольно рискованно, поскольку на временные характеристики производительности программ оказывают влияние самые разнообразные факторы, включая свойства самих программ. В то же время, такие тесты позволяют выявлять некоторые закономерности и исследовать изменение производительности в зависимости от использования тех или иных файловых и операционных систем или тех или иных методик программирования. Кроме того, необходимо иметь в виду, что в процессе тестирования измеряется время, прошедшее с момента начала выполнения программы до ее завершения, но не учитывается время, необходимое системе для сброса содержимого буферов на диск. Наконец, при проведении тестов никаких попыток воспользоваться специфическими возможностями или параметрами системы, как то использование разделенных на полосы дисков, варьирование размеров блоков данных при обмене с дисками, разбиение дисков на несколько разделов и тому подобное, не предпринималось.

Монитор производительности Windows, доступный через пиктограмму Administrative Tools (Администрирование), находящуюся в панели управления, отображает данные о работе процессора, ядра, пользовательских и других процессов в графическом виде. Это средство предоставляет отличные дополнительные возможности для изучения свойств программ помимо тех, которые обеспечиваются приведенными здесь результатами измерений.

Полученные результаты указывают на варьирование производительности в широких пределах в зависимости от используемых ЦП, файловой системы, дисковой конфигурации, особенностей программы, а также множества других факторов. Все программы, применяемые для проведения необходимых измерений, находятся на Web-сайте книги, что дает вам возможность самостоятельно выполнить эти тесты на своей системе.

Копирование файлов

Пять различных вариантов реализации программ копирования файлов использовались для копирования файла размером 25,6 Мбайт (400 000 записей размером 64 байта каждая, сгенерированных с помощью программы RandFile из главы 5). В первых двух столбцах табл. В.1 представлены результаты, полученные на лэптопе (LT) устаревшей модели, в котором установлен процессор Pentium с частотой 500 МГц, что позволяет сопоставить между собой показатели производительности в случае файловых систем NTFS и FAT.

1. Программа cpC (программа 1.1) использует библиотеку С. В этом тесте измеряется эффект варианта реализации, выполняющегося поверх Windows, хотя библиотека и предоставляет возможность использования эффективной буферизации или применения других методик.

2. Программа cpW (программа 1.2) является реализацией, в которой используются непосредственно средства Windows с буфером небольшого размера (256 байт).

3. Программа cpwFA — "быстрый" вариант реализации с использованием буфера большого размера (8192 байта, что кратно размеру сектора диска на всех хост-системах) и флагов Windows, задающих последовательный режим обработки как для входных, так и для выходных файлов.

4. Программа cpCF (программа 1.3) использует функцию Windows CopyFile для выяснения того, является ли реализация, ограничивающаяся единственным системным вызовом, более эффективной по сравнению с другими методиками.

5. Программа cpUC (программа 1.1) — реализация в стиле UNIX, использующая буфер небольшого размера (аналогично программе cpW). Эта программа была незначительно изменена, чтобы обеспечить возможность использования библиотеки совместимости с UNIX, входящей в состав Visual C++.

В то время как приведенные результаты представляют величины, усредненные по пяти тестовым запускам, сами значения истекшего времени могут меняться в широких пределах. Так, для программы cpUC (последний ряд) среднее значение истекшего времени в третьем столбце данных (Pentium LT, W2000) составило 7,77 секунды, тогда как минимальное и максимальное значения составляли соответственно 1,87 и 11,71 секунды. Такая широкая вариация значений была типичной почти во всех случаях и на всех системах.

Комментарии

1. Применение файловой системы NTFS вовсе не гарантирует лучшую по сравнению с системой FAT производительность. Более того, иногда более быстрой оказывается именно FAT, в чем можно убедиться, сравнивая данные, приведенные в столбцах 1 и 2.

2. Библиотеки совместимости С и UNIX обеспечивают сопоставимую производительность, которая во многих случаях превосходит производительность простейших вариантов реализации, использующих средства Windows.

3. Процессорное время, потребляемое как функциями ядра ("Системное время"), так и пользовательскими функциями ("Пользовательское время"), является минимальным. Следовательно, быстродействие процессора оказывает лишь самое незначительное влияние на производительность, оцениваемую по истекшему времени.