Nearly finished simu2

hw4/simu2/ANSWERS.md

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-# Warmup
 
+# Simulation 2 - Antworten
 
-# Antworten
+Diese Simulation wurde auf einem Laptop mit 8GB RAM, einer 8GB swapfile und 4 Prozessorkernen ausgeführt.
 
 
-1. ​
-2. Direkt nach dem Ausführen von ./mem 1024 ging der freie Speicher ständig *gegen 0* und der virtuelle Speicher hat sich zu Begin um ~100000 erhöht. Sobald wir das mem-Programm (mit Ctrl-C) beendet haben, ist der Freie Speicher (free) von ~36 auf ~946812 gesprungen. Anfangs waren aber "nur" ~800000 bei free zu sehen. Der freie Speicher hat sich also vergrößert.
-3. Bei ./mem 4000 waren auf dem Rechner (mit 8GB RAM) gab es absolut kein swap-in / swap-out. Es sei denn, der freie Speicher von den gesamten 8GB war kleiner als die ~4GB. Unter normaler Last war erst bei ./mem 700 eine deutlicher Swap sichtbar. Bei jedem der Werte war jedoch der erste *loop* immer langsamer. Bei 4000 war er etwa 40% länger, bei 6000 war er etwa 65% länger und bei 
+1. Wenn man *mem* mit auch nur mit 1 MB Speicher aufruft, dann geht die CPU Auslastung eines Kerns auf 100%.
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+   Im Idle Zustand war die user-time bei ~1%. Bei nur einem laufenden mem-Programm betrug die user-time ~25%. Bei 3 laufenden Instanzen waren es ~80% und bei 4 ~99% user-time.
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+   Das klingt absolut logisch, da der Prozessor des Systems 4 Kerne hat. Denn wenn auf jedem Kern ein mem-Programm läuft, dann hat das Bertriessystem keinen eigenen Kern und die prozentuale sys-time wird winzig.
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+2. Direkt nach dem Ausführen von ./mem 1024 hat sich der freie Speicher um ~1.050.000 Byte verringert und die Spalte swpd hat sich nicht verändert, sondern blieb auf 0. Sobald wir das mem-Programm (mit Ctrl-C) beendet haben, ist der freie Speicher (free) fast wieder auf den Urprungswert gesprungen. Es fehlten ~250 Byte. Der freie Speicher hat sich danach also verkleinert.
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+   Auf der Workstation wurde bereits bei 1024 Byte *geswapped* und der freie Speicher war nach dem Beenden des Programms größer.
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+3. Bei ./mem 4000 gab es auf dem Rechner (mit 8GB RAM) absolut kein swap-in / swap-out. Es sei denn, der freie Speicher von den gesamten 8GB war kleiner als die ~4GB.
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+   Unter normaler Last war erst bei ./mem 7000 ein deutlicher swap-in und -out sichtbar. Bei jedem der Werte war jedoch der erste *loop* immer langsamer. Durschnittlich war er oft ~50% langsamer.
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+   Im ersten Loop
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 4. Die CPU Auslastung durch das mem-Programm ist immens. Wenn man es auf dem Laptop ausführt, drehen direkt die Lüfter hoch. Doch wie zu erwarten und im Quellcode zu sehen, ist das C-Programm nicht *multi-threaded*. In einem beliebigen System Monitor (z.B. htop) sieht man, dass nur ein Kern ausgelastet ist.
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+   Die BlockIOs
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+5. Bei 4000 Byte braucht der erste loop 1070 ms und alle restlichen 745ms
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+   Da bereits beim Aufruf von ./mem 8192 ein Segmentation Fault auftritt, war es nicht möglich über die Grenze des physikalischen 8GB Speichers (8192 kByte) zu gehen. Der Rest dieser Aufgabe ist also nicht wirklich beantwortbar.
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+   Bei ./mem 8191 muss allerdings auch schon massiv *geswapped* werden. Der erste Loop braucht 6 Sekunden und die folgenden mehr als 60 Sekunden. Die Bandbreite in Loop 0 war noch bei 1317 MB/s in Loop 1 schon 128 MB/s und in den folgenden Loops ~110 MB/s. Man merkt dass nun die Festplatte der *bottleneck* ist, da das Programm kaum noch CPU Leistung benötigt.
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+6. Bei 14584 schlägt die Speicheralloziierung fehl