Datorsystemen förändras snabbt. Under de närmaste åren kommer vi att se storskalig användning av dynamiskt schemalagda processorer som kan utfärda flera instruktioner varje klockcykel, utföra instruktioner ur funktion och överlappa beräkningar och cache missar. Vi förväntar oss också att klockfrekvenser ska öka, att cachelagringar ska växa och att multiprocessorer ska ersätta uniprocessorer. Med hjälp av SimOS, en komplett maskinsimuleringsmiljö, undersöker detta papper effekterna av ovanstående arkitektoniska trender på operativsystemets prestanda. Vi presenterar resultat baserade på genomförandet av stora och realistiska arbetsbelastningar (programutveckling, transaktionsbearbetning och teknisk beräkningsserver) som körs på IRIX 5.3-operativsystemet från Silicon Graphics Inc. När vi tittar på uniprocessortrender, finner vi att disk 1/0 är den första order flaskhalsen för arbetsbelastningar såsom programutveckling och transaktionsbearbetning. Dess betydelse fortsätter att växa med tiden. Ignorera 1/0, vi finner att minnet systemet är nyckeln flaskhals, fördröja CPU för över 50% av avrättningstiden. Förvånansvärt nog visar dock våra resultat att denna stallfraktion sannolikt inte kommer att öka på framtida maskiner på grund av ökade cachestorlekar och nya latensdämpande tekniker i processorer. Vi finner också att fördelarna med dessa arkitektoniska trender breder ut sig över en majoritet av de viktiga tjänster som tillhandahålls av operativsystemet. Vi anser att situationen är mycket värre för multiprocessorer. De flesta operativsystem tjänster förbrukar 3f)-i'0~0 mer tid än deras uniprocessor motsvarigheter. En stor del av stånden beror på koherensfel orsakade av kommunikation mellan processorer. Eftersom större caches inte minskar samstämmigheten missar, prestandagapet mellan uniprocessor och multiprocessor prestanda kommer att öka om inte operativsystem utvecklare fokuserar på kärnomstrukturering för att minska onödig kommunikation. I dokumentet presenteras en detaljerad nedbrytning av exekveringstiden (t.ex. instruktioners exekveringstid, minnesståndstid separat för instruktioner och data, synkroniseringstid) för viktiga kärntjänster i de tre arbetsbelastningarna.
En annan studie REF mätt CPU stall gånger på grund av cache missar i OLTP arbetsbelastning.
The impact of architectural trends on operating system performance
{'venue': "SOSP '95", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}