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CPU bound & I/O bound辨析

原创 Linux操作系统 作者:jcq0 时间:2012-02-26 01:32:19 0 删除 编辑
CPU-bound(计算密集型) 和I/O bound(I/O密集型)

I/O bound 指的是系统的CPU效能相对硬盘/内存的效能要好很多,此时,系统运作,大部分的状况是 CPU 在等 I/O (硬盘/内存) 的读/写,此时 CPU Loading 不高。
CPU bound 指的是系统的 硬盘/内存 效能 相对 CPU 的效能 要好很多,此时,系统运作,大部分的状况是 CPU Loading 100%,CPU 要读/写 I/O (硬盘/内存),I/O在很短的时间就可以完成,而 CPU 还有许多运算要处理,CPU Loading 很高。

计算密集型 (CPU-bound)
在多重程序系统中,大部份时间用来做计算、逻辑判断等CPU动作的程序称之CPU bound。例如一个计算圆周率至小数点一千位以下的程序,在执行的过程当中

绝大部份时间用在三角函数和开根号的计算,便是属于CPU bound的程序。
It is because the performance characteristic of most protocol codec implementations is CPU-bound, which is the same with I/O processor threads.

根据以上分析,可以认为通常情况下,大部分程序针对某个特定的性能metric而言
都可分为CPU bound 和 I/O bound两类。
CPU bound的程序一般而言CPU占用率相当高。这可能是因为任务本身不太需要访问I/O设备,也可能是因为程序是多线程实现因此屏蔽掉了等待I/O的时间。
而I/O bound的程序一般在达到性能极限时,CPU占用率仍然较低。这可能是因为任务本身需要大量I/O操作,而pipeline做得不是很好,没有充分利用处理器能力

;还可能是因为数据局部性不是很好,导致较多page error,结果产生了大量disk I/O的开销。
可能性很多,具体情况具体分析吧。
?
说到如何确定是CPU bound 还是 I/O bound,我一般用top先看达到性能极限时的CPU占用率,然后用sar,iostat等
获得具体的i/o操作或是page error的统计数据,如果还需要更精准的信息,例如确定具体是哪些代码产生了这些开销,则
要用到oprofile或vtune了。
?
通常I/O bound的程序包括web server的静态页面访问,或者是基于数据库的一些应用等。
而大量计算型的应用都属于CPU bound吧。
<转自 http://www.roboticfan.com/blog/user_2005/104/200891617319.shtml>

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