cpu性能指标

64 位势不可挡 从某种意义上讲，处理器的发展直接影响着整个ＩＴ行业的发展水平，电脑核心从１６位到３２的转变对ＩＴ行业产生的巨大影响就是一个强有力证明。从３８６、４８６直到奔腾系列的ＣＰＵ都是３２位，大多数情况３２位计算已经能满足现阶段人们的需要。然而随着互联网等技术的发展，对内存的需求越来越大，比如大型服务器，每秒钟处理的数据量就超过２ＧＢ，３２位就难以满足需求了。 ３２位的风云十年 在信息技术领域，“位数”是衡量计算机性能的重要标准之一。位数在很大程度上决定着计算机的内存最大容量、文件的最大长度、数据在计算机内部的传输速度、处理速度和精度等性能指标。在近十年的时间里，X86-32位平台由于其性价比高，获得广泛应用。 按照以前的习惯，我们把基于80X86的CPU架构称作X86结构，这是Intel公司在1978年发布其第一块16位的CPU（5MHz 8086）时开发的，1981年IBM推出的第一台PC中使用的也是X86指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而加的X87芯片系列数学协处理器则使用X87指令，后来将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。为了保证计算机能够继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继续软件资源，后续的CPU（包括大多数第三方处理器厂商）继续使用X86指令集，采用这种指令集的CPU系统被称作X86架构。 ６４位异军突起

1.主频 主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于 服务 器来讲，这个认识也出现了偏差。至今，没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系，即使是两大处理器厂家Intel和AMD，在这点上也存在着很大的争议，我们从Intel的产品的发展趋势，可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家，有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较，它的运行效率相当于2G的Intel处理器。 所以，CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中，我们也可以看到这样的例子：1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快，或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。 当然，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。 2.外频 外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了，在台式机中，我们所说的超频，都是超CPU的外频（当然一般情况下

一、cpu性能指标 1 cpu使用率 1.1 用户cpu使用率：包括用户态cpu使用率（user）和低优先级用户态cpu使用率（nice），表示cpu在用户态运行的时间百分比。用户cpu使用率高， 通常说明应用程序笔记繁忙。 1.2 系统cpu使用率：表示cpu在内核态运行的时间百分比（不包括中断），系统cpu使用率高说明内核比较繁忙。 1.3 等待I/O的cpu使用率：通常也称为iowait，表示等待I/O的时间百分比。iowait高，通常说明系统与硬件设备的I/O交互时间比较长。 1.4 软中断和硬中断的cpu使用率：分别表示内核调用软中断、硬中断处理程序的四件百分比，他们的使用率高，通常说明系统发生了大量的中断。 1.5 虚拟化环境中用到的窃取cpu使用率（steal）和客户cpu使用率（guest），分别表示被其他虚拟机占用的cpu时间百分比，和运行客户虚拟机的cpu时间百分比。 2 平均负载：也就是系统平均活跃进程数。理想情况，平均负载等于逻辑cpu个数，这表示每个cpu都恰好被充分使用。如果平均负载大于逻辑cpu的个数，就表示负载比较重了。 3 上下文切换：本身是保证linux正常运行的一项核心功能。但过多的上下文切换，会将原本运行的cpu时间，消耗在寄存器、内核栈以及虚拟内存数据保存和恢复上，缩短进程 真正运行的时间，成为性能瓶颈。 4 cpu缓存命中率

前言 一款 Intel CPU的命名,一般由5个部分组成：品牌，品牌标识符，Gen标识，SKU数值，产品线后缀 。 以下图为例； 品牌 英特尔旗下处理器有许多子品牌，包括我们熟悉的凌动（ATOM）、赛扬（CELERON）、奔腾（PENTIUM）、酷睿（CORE）、至强（XEON）等。 凌动（ATOM） 是移动端处理器，用于平板、手机。 赛扬（CELERON）、奔腾（PENTIUM）、酷睿（CORE） 属于桌面级(包括笔记本电脑)，多用于台式机和笔记本电脑。 至强（XEON） 则属于企业级，多用于服务器和工作站。 品牌标识符 用于区分产品的定位 。以酷睿为例，有i3、 i5、 i7，分别代表了品牌定位低、中、高端。 一般来说，性能方面i3<i5<i7， 但是不意味着一定是i3<i5<i7 ，因为当到某一款具体的CPU，可能会有性能方面低段位cpu>高段位cpu的情况，举个极端一点的例子，在性能上，i5 7600K > i7 2600K。 Gen标识 Gen是Generation的缩写，也就是平常我们所说的“第几代”。 截止目前，Intel最新一代CPU是第七代“Kaby Lake”。 跟旧的一代相比，新的一代意味着更好的制作工艺、设计，所以也意味着更强的性能。但是当到某一款具体的CPU，不意味着前一代的CPU一定弱于后一代 ，比如 i5 6600K > i5 7500。 SKU数值

文章目录 二、I/O控制器 1.I/O控制器功能 2.I/O控制器组成 3.I/O控制器中的地址 三、I/O控制方式 1.程序直接控制方式 2.中断驱动方式 3.DMA控制器 4.通道控制方式 四、I/O软件层次 1.用户层软件 2.设备无关性软件 逻辑设备表LUT 3.设备驱动程序 4.中断处理程序 总结 五、假脱机技术（SPOOLing） 1.输入井和输出井 2.共享打印机的原理 六、设备的分配与回收 设备控制表 控制器控制表 通道控制表 七、缓冲区管理 1.单缓冲 2.双缓冲 3.循环缓冲区 4.缓冲池 二、I/O控制器 1.I/O控制器功能 2.I/O控制器组成 一个I/O控制器控制多个设备 I/O控制器组成 作用 CPU和控制器的接口 实现CPU和控制器之间的通信 I/O逻辑 接收和识别CPU各种命令，负责对设备发出命令 控制器和设备之间的接口 实现设备和控制器之间的通信 3.I/O控制器中的地址 三、I/O控制方式 1.程序直接控制方式 key word：轮询 性能指标 程序直接控制方式 数据传送单位 字 数据流向 写：内存->CPU->设备 读：设备->CPU->内存 CPU干预频率 很频繁，I/O操作完成之前和完成之后都需要CPU介入，而且I/O设备执行的时候，CPU一直轮询检查 并行性 I/O设备和CPU串行 缺点 CPU和I/O设备只能串行工作

1.　冯•诺依曼计算机的特点主要有： （1） 计算机由运算器，控制器、存储器和输入/输出设备五大部件构成 ，缺少任何一个部件都无法正常工作 （2） 指令和数据都以同等地位存放在存储器中 ，并可按地址访问。 （3）指令和数据都均以 二进制形式表示 （4） 指令在存储器中按顺序存放 。通常，指令是顺序执行的。在特殊情况下，可根据运算结果或指定的条件改变运算顺序。 （5） 指令由操作码和地址码组成 。操作码表示操作的性质，地址码表示操作数在存储器中的位置 （6） 机器以运算器为中心。 2.计算机系统的层次结构 计算机系统层次结构，指的是计算机系统由 硬件和软件 两大部分所构成，而如果 按功能再细分 ，可分为 7层 。 3.计算机各种性能指标之间的关系 总线的技术指标： 1. 总线的带宽 （ 总线数据传输率 ）：总线带宽是指单位时间内总线上传输的数据量 2. 总线位宽：总线能同时传输的二进制位数 ，或数据总线的位数。 3.总线的工作频率：总线工作频率单位以MHz为单位，工作频率越高总线工作速率越快，总线带宽越宽。 4.各种性能指标之间的关系p19 计算机性能的定义： 吞吐率和响应时间 是考量一个计算机系统性能的基本指标。 吞吐率表示在单位时间内所完成的工作量 。在有些场合，吞吐率也可以称为带宽。 响应时间也被称为执行时间或等待时间 ，是指从作业在CPU上执行所用的时间外，还包括磁盘访问时间

90%的人会遇到性能问题，如何用1行代码快速定位？ 原创： 齐光 阿里技术 阿里妹导读：在 《如何回答性能优化的问题，才能打动阿里面试官？ 》 中，主要是介绍了应用常见性能瓶颈点的分布，及如何初判若干指标是否出现了异常。 今天，齐光将会基于之前列举的众多指标，给出一些常见的调优分析思路，即：如何在众多异常性能指标中，找出最核心的那一个，进而定位性能瓶颈点，最后进行性能调优。整篇文章会按照代码、CPU、内存、网络、磁盘等方向进行组织，针对对某一各优化点，会有系统的「套路」总结，便于思路的迁移实践。 1. 代码相关 遇到性能问题，首先应该做的是检查否与业务代码相关——不是通过阅读代码解决问题，而是通过日志或代码，排除掉一些与业务代码相关的低级错误。 性能优化的最佳位置，是应用内部。 譬如，查看业务日志，检查日志内容里是否有大量的报错产生，应用层、框架层的一些性能问题，大多数都能从日志里找到端倪（日志级别设置不合理，导致线上疯狂打日志）；再者，检查代码的主要逻辑，如 for 循环的不合理使用、NPE、正则表达式、数学计算等常见的一些问题，都可以通过简单地修改代码修复问题。 别动辄就把性能优化和缓存、异步化、JVM 调优等名词挂钩，复杂问题可能会有简单解，「二八原则」在性能优化的领域里里依然有效 。当然了，了解一些基本的「代码常用踩坑点」，可以加速我们问题分析思路的过程，从 CPU、内存

CPU的基本结构： CPU的主要部件： ​ 运算部件、缓存部件、寄存器、控制器、时序部件 CPU的工作原理： ​ 主要功能：处理指令、执行操作、控制时间、数据运算 ​ 执行指令的流程：读取指令、指令译码、指令执行、后续工作 部件的控制方式： ​ 同步控制方式：每步操作都向统一的外部时序信号对齐，每步操作之间无交互； ​ 异步控制方式：每步操作都不需向统一的外部时序信号对齐，每步操作之间通过交互应答来实现协同； 外部连接与I/O控制任务 指令系统： 设计CPU的一般过程： ​ 指令系统 --- 数据通路 --- 控制器 --- CPU定型 指令可能会涉及到的操作数类型： ​ 地址码数据：寄存器编号或者存储器地址，无符号整数. ​ 数值型数据：定点数、浮点数等，一般用补码表示； ​ 字符型数据：通常表示为ASCII码/汉字内码格式； ​ 逻辑型数据：常规二进制代码，不具有数值含义。 指令中的寻址方式： ​ 立即寻址： ​ 直接寻址： ​ 寄存器直接寻址： ​ 间接寻址（寄存器间接寻址、堆栈间接寻址）： ​ 变址、基址寻址及其变化： ​ 基址寻址： ​ 基址 + 变址： ​ PC相对寻址： ​ 页面寻址（伪直接寻址）： 设计传送指令时需要考虑： ​ 规定传送范围、指明传送单位、设置寻址方式 算数、逻辑运算指令： ​ 算数运算指令：设计时需要考虑操作数类型、符号、进制等

1. 计算机每执行一条指令的过程，可以分解成这样几个步骤。 (1) Fetch （取得指令） ，也就是从PC寄存器里找到对应的指令地址，根据指令地址从内存里把具体的指令，加载到指令寄存器中，然后把PC寄存器自增，在未来执行下一条指令。 (2) Decode （指令译码） ，也就是根据指令寄存器里面的指令，解析成要进行什么样的操作，是MIPS指令集的R、I、J中哪一种指令，具体要操作哪些寄存器、数据或者内存地址。 (3) Execute （执行指令） ，也就是实际运行对应的 R、I、J 这些特定的指令，进行算术逻辑操作、数据传输或者直接的地址跳转。 (4)重复进行(1)～(3)的步骤。 这其实就是一个永不停歇的“Fetch - Decode - Execute”的循环，这个循环称之为 指令周期 （Instruction Cycle）。 在取指令的阶段，指令是放在 存储器 里的，实际上， 通过 PC 寄存器和指令寄存器取出指令的过程，是由控制器（Control Unit ）操作的。指令的解码过程，也由控制器进行 。到了执行指令阶段，无论是进行算术操作、逻辑操作的R型指令，还是进行数据传输、条件分支的I型指令，都是由 算术逻辑单元 （ALU）操作的，也就是由 运算器 处理的。不过，如果是一个简单的无条件地址跳转，那么我们可以直接在 控制器 里面完成，不需要用到运算器，如下所示：

转载请注明以下： 本文转自清自以敬的博客： https://blog.csdn.net/qq_45791147 文章目录 一、冯诺依曼计算机 1.1.基本原理 1.2.部件组成 二、计算机部件连接 2.1.主板 2.1.1.主板的“管理员”：芯片组 2.2总线 三、计算机硬件技术指标 一、冯诺依曼计算机 1.1.基本原理 今天的计算机大部分都是从冯诺依曼计算机演变的，其计算机基本工作原理是遵循两点： 1，存储程序：将待运行的程序解析成指令放入存储器（主存、内存），然后被访问运行 2，程序控制：按指令地址访问存储器中指令并取走，然后对其进行译码产生指令所需要的控制信号，实现对计算机的控制，完成指令工作。 1.2.部件组成 依据上述基本原理，而有了如下的基本计算机部件 **存储器：**存放程序和数据 **运算器：**负责完成计算机的所有运算操作，并可暂存运算结果。 **控制器：**控制指挥程序的运行、数据的输入输出，以及处理运算结果 **输入设备：**将面向人类的信息转为面向机器的信息 **输出设备：**将面向机器的信息转为面向人类的信息 对应着如下的结构图： 显然，控制器控制着其余四大部件，而输入输出设备的数据则传至存储器 存储器的数据和运算器交互，完成数据处理，处理完毕后返回到存储器中，再依据指令需求决定是后续的操作，亦或是内存和外存交互，亦或是直接输出。 二、计算机部件连接 2