Pre nego što se pozabavimo temom iz naslova, dugujem čitaocu nekoliko objašnjenja. Svoj prvi PC računar nabavio sam tek pre nekoliko godina a do tog vremena koristio sam Amigu kojom sam dugo bio zadovoljan. Na moju veliku žalost, dotični računar tada bio već uveliko prevaziđen a kako je Apple Macintosh bio van dometa mog novčanika, kao jedina razumna (i jeftina) solucija ukazivao se PC.

Prelazak na PC za većinu vlasnika Amiga ili Mac računara, predstavlja nešto između noćne more i hronične glavobolje. Na najveći problem nailazi se na samom početku a on se sastoji u tome što je PC računar koji se sklapa od komponenti. Te komponente treba prvo izabrati ali vodeći računa o tome koje se mogu međusobno kombinovati tj. da se npr. Pentium nemože staviti u neku i486 matičnu ploču i sl. Naravno, uvek se možete obratiti nekom drugom da on to učini umesto vas – gomila firmi sasvim lepo zadrađuje na tome – ali neće oni raditi na tom računaru nego vi! S druge strane lišiti se izazova i priznati nekom drugom da je stručniji nije nešto što će prosečan ETF-ovac učiniti. Iako se ovakav problem nekom dugogodišnjem vlasniku PC-a može učiniti smešan, on to u početku uopšte nije.

Naime, Amiga je računar zatvorene arhitekture, za razliku od PC-a koji se smatra primerom računara otvorene arhitekture. U tom smislu, Amiga ima unapred definisanu osnovnu konfiguraciju koju nije moguće menjati. U osnovnu konfiguraciju spadaju procesor, grafički, zvučni i podsistem kontrolera periferija i memorije. Osobine ovih sistema su unapred definisane i vrlo su usko spregnuti tako da je prosta zamena nekog od njih sa nekim drugim, boljim, nemoguća. Naravno, moguće je dodavanje operativne memorije, diskova ili pak nekih drugih uređaja. To znači da nabavkom Amige dobijate kompletan računar a tzv. upgrade se praktično svodi na kupovinu novijeg modela.

Drugi problem je ogroman mogući broj različitih komponenti iste namene, širokog spektra mogućnosti ali i cena. Koji od njih izabrati, tako da odnos cena/performanse bude optimalan? Za razliku od prvog problema koji je lako i egzaktno rešiv, ovaj drugi to ni nikako nije. Veliki broj ljudi izuzetno dobro zarađuje rešavajući ili se trudeći da reši ovaj problem. Možete se osloniti na specifikacije proizvođača, iskustva drugih ili na rezultate brzinskih testova. Kako proizvođači ističu samo ono što im odgovara (dok one druge stvari prećutkuju) a do iskustva drugih je teško doći ili ih treba papreno platiti, većina kupaca se oslanja na rezultate testova. Zato je razvijeno mnogo testova, neki od njih slove za pouzdane, neki za nepouzdane a u celom tom haosu najveću korist izvlače časopisi koji žive od opisivanja i testiranja performansi komponenti, programa ili pak celih sistema.

Za vlasnike Amiga-e ili pak Mac-a, ovakve dileme su nepoznanica. Obzirom da je konfiguracija tih računara manje-više nepromenljiva, performanse su takve – kakve jesu i nije ih moguće mnogo poboljšati bez kupovine nekog boljeg modela. Naravno, kao što je gore već napomenuto, za ove računare postoje dodaci ali je njihova svrha uglavnom povećavanje mogućnosti a ne performansi. Tako npr. postoje grafičke ili zvučne kartice profesionalnog kvaliteta ali njih nije moguće koristiti u svim aplikacijama već samo u onim koje ih podržavaju. Kupovinom ovih kartica korisnik se izlaže većem trošku jer mu ostaje i stanadardni podisistem integrisan na matičnoj ploči. Zato je kupovina ovakvih kartica izbor malog broja ljudi. Za unapređivanje performansi Amiga-e, postoji malo solucija: može se dodati numerički koprocesor slabijim računarima ove vrste, kupiti brži disk ili pak dodati memorija.Zato su glavni problem na Amiga-i performanse programa a ne komponenti.

Ovakava arhitektura računara ima i prednosti ali i velikih mana. Prednosti su brzina, integrisanost i jednostavnost. Za Amiga računare razijen je specijalan skup integrisanih kola /chipset/ te magistrala na koju se oni povezuju. Zahvaljujući tome najjednostavniji računar ovog tipa, zasnovan na mikroprocesoru MC68000 na 8MHz u Workbench okruženju ima performanse jednog i80386 računara na 16MHz pod Windows 3.0 operativnim sistemom. Operativni sistem ima grafički koncept zasnovan na principima koje je tada već uveliko razradila firma Xerox, te mnogo jednostavniji. Ne postoje drajveri kao u Windows-u, jer je konfiguracija unapred poznata a celo njegovo jezgro /kernel/ staje u 512KB ROM-a.

Najveća mana ovog zatvorenog koncepata arhitekture je upravo zatvorenost. Amiga u osnovnoj konfiguraciji ima solidne grafičke i zvučne mogućnosti kao i procesorsku snagu. Međutim, nijedna od ovih mogućnosti ni izbliza ne zadovoljava kriterijume ljudi koji žive od rada na računaru. Tako je Amiga ostala računar “za sve i nizakoga”, namenjena svima ali ne zadovoljavajući nikoga. Uvidevši ovo, tvorci Amiga-e su pokušali da promene koncept računara ali je tada već bilo kasno. Firma Amiga Technoglogies Inc. je pre nekoliko godina propala a sudbina računara je i dalje neizvesna (skeptici tvrde da jeste izvesna – ovaj računar definitivno nema budućnost). Ljudi u firmi Apple su izvukli naravoučenije iz celog ovog slučaja, suštinski redizajnirali Macintosh tako da je postao mnogo otvoreniji računar koji se oslanja na komponente i rešenja razvijena za PC. Tako je Macintosh izbegao sudbinu Amiga-e te je i danas prisutan na tržištu.

Za ova dva računara postoje brzinski testovi ali ni izbliza u onolikom broju kao za PC. Glavni cilj ovih programa je merenje razlike brzina između raznih verzija ovog računara kao i poređenja sa konkurentskim PC računarima. Zato će se nastavak ovog teksta baviti uglavnom brzinskim testovima za PC računare.

Test performansi /Benchmark test/ predstavlja skup radnji koje imaju za cilj da uporede karakteristike dva ili više programa tj. uređaja. Ova definicija je suviše opšta i štura te zaslužuje malo opširnije pojašnjenje.

Karakteristika koja najviše interesuje korisnike računara je brzina. Naime, o ostalima karakteristikama može se saznati i na druge, lakše i očiglednije, načine: iz dokumentacije, literature, probanjem i sl. Nijedna od tih karakteristika nema velikog značaja za prosečnog korisnika. Intel tvrdi da njihovi procesori mogu da rade 10-20 godina ako se kroiste u skladu sa specifikacijama. Činjenica je da većina procesora završi na otpadu mnogo pre isteka ovog roka… Pouzdanost nekog procesora nije mnogo interesantna ako se kreće u standardnim granicama itd.

Dakle, ostaje merenje brzine. Brzinu računara nije moguće precizno definisati kao neku fizičku veličinu. Mogu se specificirati brzine nekih određenih radnji koje program ili uređaj obavljaju ali je broj tih radnji najčešće jako velik a teško je predvideti koliko će (i da li će) te operacije uopšte biti korišćene. Naročito je teško davati procene brzine u nekim opštim slučajevima.

Ovako dobijeno vreme je samo po sebi besmisleno ali dobija smisao kada se uporedi sa vremenom testiranja nekog drugog uređaja/programa. Zato se ovi testovi nazivaju i komparativni ili poredbeni. Pošto je, dakle, najčešće merena karekteristika brzina, to se sreće i naziv brzinski test za koji autor ovog teksta smatra da je najpogodniji.

Sem brzinskih testova postoje i programi koji ispituju mogućnosti nekog sistema, što takođe spada u karakteristike, ali oni ne spadaju u testove performansi . Većina tih programa spada u klasu dijagnostičkog softvera i ima za cilj da uvrdi ispravnost sistema ili da detektuje neki određeni hardver ili softver na sistemu. O karakteristikama sistema ili njegovih komponenti može se saznati iz specifikacija proizvođača /white paper/. Zato o ovim programima neće biti reči.

Prvo, klasične metode zahtevaju jako dobro poznavanje globalne arhitekture sistema, komponenti i njihove međusobne povezanosti. Takođe je potrebno znati i svrhu sistema tj. poslove koji će se na njemu izvršavati i zahteve koje će korisnik upućivati. Ovo ponekad nije moguće. Proizvođači uglavnom nisu raspoloženi da daju sve detalje svojih proizvoda a neke od njih čuvaju kao industrijske tajne. Korisnici, takođe, nisu uvek u stanju da egzaktno definišu namene računara.

Prema ispitivanjima koje je još pre 15 godina sproveo časopis "PC Magasine”, dva najčešća problema koje korisnici imaju u vezi performansi računara su sledeća:

1. problem kupovine računara,
2. problem nadogradnje računara /upgrade problem/.

Problemi kupovine ili nadogradnje računara najviše glavobolje zadaje firmama koje računare koriste i ljudima koji žive od rada na računaru. Firmama, jer se u računare ulažu velika sredstva koja se moraju otplatiti a pojedincima jer daju svoj novac. U tom smislu, svi su zainteresovani da dobiju takve računare na kojima se može udobno obavljati predviđeni posao, bez velikog čekanja na rezultate obrade podataka i da za taj računar daju što manje novca. Naravno, ova dva cilja su potpuno suprotna, pa je rešenje sastoji u nalaženju nekog optimalnog odnosa uloženog novca i performansi. Ovaj problem se nemože jednoznačno ni definisati ni rešiti, o čemu će biti još reči!

Kupovina računara je problem zbog otvorene ahitekture PC računara tj. činjenice da se on sklapa od komponenti. Broja raspoloživih komponenti koje potencijalom kupcu stoje na raspolaganju je zaista ogroman a spektar cena i performansi takođe. Da bi se došlo do nekog rešenja, od korisnika se očekuje da definiše poslove kojima će se baviti i sumu novca koju ima na raspolaganju. Doduše, drugo pitanje je koliku sumu novca treba izdvojiti da bi nabavka bila isplatljiva.

Koliko je novac egzaktna veličina toliko brzina računara to nije. Da bi se u moru sličnih (ili pak istih) komponenti i računara oni ipak nekako rangirali po brzini došlo se do zaključka kako su brzinski testovi najjeftiniji način kojim se mogu uporediti brzine komponenti ili sistema na nekoj realnoj osnovi. Ipak, brzinski testovi nemogu biti toliko precizni koliko klasične metode a mogu dati i sasvim pogrešnu sliku, o čemu treba posebno voditi računa.

• softver,
• hardver,
• interakcija softvera i hardvera.

Testiranje performansi softvera je posebna disciplina kojom se prvenstveno bave softverske firme za svoje lične potrebe. Brzinske testove za softverske pakete nije lako izvesti mada oni postoje. Pored performansi za softver su takođe značajne i njegove mogućnosti, možda čak i više od proste brzine.

Profesionalno urađeni brzinski testovi nisu uvek dostupni niti se mogu uvek koristiti. Takođe, oni mnogima nisu ni potrebni. Kako je pitanje performansi vrlo aktuelno među korisnicima PC računara, u štampi ili na Internetu mogu se naći mnogi “pomoćni” metodi za neku vrstu procene brzine. Većina ovih metoda se ni izdaleka nemogu okarakterisati kao egzaktni brzinski testovi ali rezultati koji se dobijaju mogu biti vrlo informativni. Takođe, oni predstavljaju vrstu zanimljivosti i pokazuju koliko obični korisnici mogu biti dovitljivi.

Kada se pojavioWindows 95, jedna od stvari koju su primetili (i zamrzeli) skoro svi korisnici jeste neuobičajeno dugo vreme koje je potrebno da se računar “digne” pod ovim operativnim sistemom. Tada je većina ljudi uzela štoperice i krenula da meri to vreme i međusobno ga upoređuju. Tako se došlo do “šampionskih” 20 sekundi ili pak "penzionerskih" 2 minuta.

Ovaj podatak nije od velikog značaja jer vreme podizanja Windows-a /boot-up time/ značajno zavisi od broja periferija (i njihovih drajvera) u sistemu kao i od broja instaliranih aplikacija. Takođe, ovo vreme se bitno razlikuje od verzije do verzije Windows-a. Ipak, može se reći, da ako to vreme prelazi 1 minutu - sistem nije dobro optimizovan ili postoji neko usko grlo tj. da nema dovoljno nekog resursa.

Slično samom Windows-u i aplikacije pisane za ovaj operativni sistem su takođe vrlo zahtevne. Kako je, statistički gledano, Word jedan od najčešćih programa instaliranih na računarima, to je vreme njegovog učitavanja takođe uzeto kao jedno od referentnih. Kao najbolji rezultat uzima se skoro trenutna pojava radnog ekrana a kao izuzetno loše vreme smatra se 10 sekundi.

Iako se i ovom testu može dosta toga zameriti, ipak se dobije jedna vredna informacija: koliko je softver na računaru usklađen sa hardverom. U svakom slučaju, opšta preporuka je da se na računarima sa lošim vremenom startovanja Word-a, instalira neka starija, manje zahtevna, verzija. A obrazloženje je vrlo prosto: ako samo učitavanje programa traje 10 sekundi, koliko ce tek trajati obrada nekog malo dužeg dokumenta…

Igre na računarima su oduvek važile kao nezasiti potrošači resursa (ovo se ne odnosi na Tetris, Solitaire i sl). Prosečna računarska igra iskorištava računar do maksimuma – od procesora, preko grafike, zvuka, mrežnih kartica i ko zna čega sve još ne.

U poslednjih 2 godine su na ovako "loš" glas izašle 2 igre – Quake II i naročito Unreal. Obe igre koriste vektorski renderovani 3D prikaz i zahtevaju brz procesor, mnogo memorije i 3D akceleratorsku grafičku karticu koja podržava OpenGL.

Unreal, kao uvod /intro/ ima jednu izuzetno kompleksnu animaciju koja se najčešće uzima kao ozbiljan test za grafičke kartice i računare uopšte. U ovu igru je ugrađen i mali brzinski test: aktiviranjem odgovarajuće opcije računar će startovati ovu animaciju i kada se ona završi prebrojati koliko je kadrova /frames/ uspeo da generiše (tj. render-uje) te to podeliti sa trajanjem animacije. Dobijen rezultat izražava se u kadrovima u sekundi /FPS = frames per second/ i predstavlja jako dobar pokazatelj snage celokupnog računara a pogotovo onih čija je namena rad sa 3D grafikom.

Izradi ovih testova može se pristupiti na dva načina.

Prvi način je da odaberemo takve poslove koji će podjednako opteretiti svaku komponentu jezgra sistema kako bi svaka komponenta mogla podjednako uticati na rezultat. Dobra strana ovog pristupa je što rezultati neće zanemariti nijednu komponentu sistema ili učiniti da neko “usko grlo” ostane neprimećeno tj. da se ne odrazi na rezultat. Loša strana je ta što se u realnom radu sa računarem retko kad dešava da su sve komponente jednako opterećene. Shodno tome rezultati ovog tipa testa nemogu garantovati da će u nekoj realnoj situaciji računar zaista raditi toliko brzo. Zato se češće pribegava drugom pristupu.

U tom smislu, prave se statistike, vrše ispitivanja softverskog tržišta i anketiraju sami krajnji korisnici kako bi tvorci testova imali što bolju sliku realnih situacija na računarima korisnika. Tako se korisnici razvrstavaju u kategorije prema poslovima koji se bave i programima koje koriste. Za svaku kategoriju se prave modeli sistema i posebni testovi. Tako imamo testove grafički, procesorski, multimedijalno ili memorijski orjentisanih sistema.

Za razliku od testiranja celih računara, programeri testova pojedinačnih komponenti mogu u potpunosti da zaborave na korisnika… i da se posvete rešavanju drugih problema.

• performansi ostalih komponenti sistema,
• ponašanja softverskog okruženja.

Ovi problemi će biti detaljnije objašnjeni na primeru testiranja fizičkih performansi hard diskova.

U današnjem PC računaru, hard disk je sa procesorom povezan preko sledećih uređaja: keš memorije hard diska, kontrolera diskova i lokalne magistrale. Lokalna magistrala i kontroler diskova su za nekoliko redova veličina brži od mehanike diska pa se njihov uticaj nemože mnogo primetiti. Međutim, keš-memorija diska je blisko spregnuta sa elektronikom diska i (osim na SCSI) uređajima nemože se isključiti. Program koji treba da testira fizičke karakteristike diska morao bi prvo da nasumičnim čitanjem da napuni keš, pa da tek onda da krene sa testom. Takođe, u procesu testiranja ne bi smeo da se pročita neki podatak koji je pročitan u procesu “zavaravanja” keš-a jer se on nalazi u kešu, pa tada ne bi došlo do fizičkog procesa čitanja tog podatka sa magnetnog medija.

Problem ponašanja softverskog okruženja je najbolje prikazati na primeru operativnog sistema MS Windows 95. Navedeni operativni sistem se inače sastoji od 20-tak poslova /threads/ koji se paralelno odvijaju sa korisničkim aplikacijama. Način na koji Windows prebacuje ove procese iz radnog u stanje mirovanja najkraće se može opisati kao nepredvidljiv. Ovi poslovi se nemogu terminisati. Takođe, Windows često ažurira fajl virtuelne memorije na disku /swap file/ što mu se inače nikako nemože zabraniti. Naravno svaka uključena korisnička aplikacija povećava ovu nesigurnost. Stoga, kao jedino racionalno rešenje nameće se prebacivanje u MS DOS mod, gde korisnikov program može preuzeti kompletnu kontrolu nad računarom.

Kao jedan od najjednostavnijih primera, biće opisan brzinski test razvijen za potrebe revije “Moj mikro” na osnovu ideja iznetih u časopisu “PC Magasine".

Ovaj brzinski test je napravljen jako davno (1989) za računare bazirane na procesorima i8086, i80286, i80386 ili kompatibilnim, koji rade pod operativnim sistemom MS DOS.

Test ima za cilj da izmeri performanse sistema kao celine a ne kao zbira delova, sa naglaskom na pojedine delove tog sistema. Test takođe pretenduje da ima praktičan karakter tj. da simulira operacije koje se često sreću u realnom radu, te time da jednu opštu sliku o performansama računara u okruženju MS DOS.

1. HARDVER
1. PROCESOR I MEMORIJA
1. Razne naredbe
1. "mešavina naredbi" /instruction mix/
2. petlja sa 128KB operacije NOP
3. prazna petlja
4. sabiranje celih brojeva
5. množenje celih brojeva
6. sortiranje nizova
7. kobinovano množenje i sabiranje celih brojeva
2. Procesorski modovi
1. i8086
2. i80286
3. i80386
3. Numerika u pokretnom zarezu
1. sa matematičkim koprocesorom
2. bez matematičkog koprocesora
4. Memorija
1. DOS
2. AT /expanded/
3. LIM /extended/
2. HARD DISK
1. Pristup DOS fajlovima
1. mali fajlovi
2. veliki fajlovi
2. DOS pristup hard-disku
3. BIOS pristup hard-disku
3. VIDEO PODSISTEM
1. Ekran bez skrolovanja
2. Ekran sa skrolovanjem
3. Direktan pristup ekranu
2. SOFTVER
1. OBRADA TEKSTA – Word Perfect 5.0
1. učitavanje teksta sa diska
2. brojanje reči
3. brisanje pasusa
4. traženje i zamena reči
5. izgled
6. snimanje teksta na disk
2. GRAFIKA – Harvard Graphic 2.0
1. učitavanje slike
2. prikaz manjih bitmap slika
3. iscrtavanje veće vektorske slike

Kao što se sa gornje šeme može videti, test je podeljen na dva suštinski različita dela. U prvom se meri brzina hardvera a u drugom brzina pojedinih operacija dva programa.

Prva podgrupa se sastoji od nekoliko manjih delova: mešavine raznih naredbi koje se frekventno pojavljuju u programima i nekoliko petlji. Petlje sadrže: 128KB NOP naredbi (ovime se često generisala pauza u DOS programima), potom prazna petlja, sabiranje celih brojeva, množenje celih brojeva, sortiranje i premeštanje ASCII stringova te izračunavanje primarnih brojeva (kombinovano celobrojno množenje i sabiranje). Vremena izvršavanja cele ove grupe testova se saberu i prikazuju kao jedan rezultat.

Drugu podgrupu predstavljaju naredbe specifične za pojedine procesore. Test je intelegentan i sam prepoznaje procesor pa npr. neće pokušati da testira 386 naredbe na 286 procesoru.

Treća podgrupa je test brzine rada sa podacima u pokretnom zarezu /floating-point/. Testovi se izvršavaju na matematičkom koprocesoru (ako ga ima) ili njegovim simuliranjem.

Prvi se odnosi na pristup fajlovima pod DOS-om za male fajlove (512 fajlova po 512B i 64 fajla sa sa po 4K) te velike (16 fajlova po 16KB i 8 fajlova po 32KB). Ovo su bile uobičajene veličine fajlova sa kojima se u to vreme radilo.

Drugi test vrši 1000 čitanja u okviru zadate DOS particije diska, što bi trebalo da predstavlja realan test elektronike i mehanike diska.

Treći i poslednji test hard diska vrši 1000 slučajnih traženja sektora na hard disku posredstvom BIOS rutina, što bi trebalo da dâ prosečno vreme traženja /seek time/.

Zadnja, treća grupa testova hardvera odnosi se na video podsistem, podeljena na tri podgrupe.

Drugi test je isti kao i prvi, s tom razlikom što se ovoga puta koristi skrolovanje ekrana. Ispisuje se 240 redova sa po 80 karaktera u redu takođe u modu 3.

Poslednji test koristi neposredan pristup ekrana putem direktnog zapisivanja u video memoriju (bez BIOS-a), čime se meri propusni opseg video kartice. Test se ponavlja 1000 puta a rezultat je prost zbir svih pristupa.

U smislu testiranja teksta pripremljen je test fajl veličine 312KB. Odabrane su neke standardne operacije u WordPerfect-u a meri se vreme njihovog izvršavanja.

Test grafike je po mom mišljenju nanjesrećnije rešen. U nemogućnosti da makro naredbama mere operacije u programu Harward Graphic autori testa su odabrali da to čine štopericom. Meri se vreme učitavanja unapred određene slike, potom prikaz 17 manjih slika u bitmap formatu te na kraju prikaz logo-a časopisa u vektoskom formatu.

é povratak na početak é