术语“CPU限制”和“I/O限制”是什么意思?


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另一种表达相同想法的方式是:

如果加速CPU并没有加速你的程序,它可能是I/O受限的。 如果加速I/O(例如使用更快的磁盘)没有帮助,那么您的程序可能是CPU受限的。

(我使用“可能是”是因为你需要考虑其他资源。内存就是一个例子。)

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另一种表达相同想法的方式是:

如果加速CPU并没有加速你的程序,它可能是I/O受限的。 如果加速I/O(例如使用更快的磁盘)没有帮助,那么您的程序可能是CPU受限的。

(我使用“可能是”是因为你需要考虑其他资源。内存就是一个例子。)

I/O限制是指完成计算所需的时间主要由等待输入/输出操作完成的时间决定的一种情况。

这与受CPU限制的任务相反。当请求数据的速度比消耗数据的速度慢时,或者换句话说,花费在请求数据上的时间比处理数据的时间多时,就会出现这种情况。

CPU限制是指进程的速度受CPU速度的限制。对一小组数字执行计算的任务,例如乘小矩阵,可能会受到CPU的限制。

I/O约束是指进程的速度受I/O子系统的速度限制。处理来自磁盘的数据的任务(例如,计算文件中的行数)可能受到I/O限制。

内存限制是指进程进程的速度受可用内存数量和内存访问速度的限制。处理大量内存内数据的任务,例如乘法大型矩阵,很可能是memory Bound。

缓存约束是指进程进程受可用缓存数量和速度限制的速率。如果一个任务处理的数据超过了缓存的容量,那么它就会被缓存绑定。

I/O绑定比内存绑定慢,缓存绑定比CPU绑定慢。

I/O受限的解决方案不一定是获得更多内存。在某些情况下,访问算法可以围绕I/O、内存或缓存限制进行设计。参见缓存无关算法。

I/O绑定进程:—如果一个进程生命周期的大部分时间都处于I/O状态,那么这个进程就是一个I/O绑定进程。例子:计算器,internet explorer

CPU绑定进程:—如果进程生命周期的大部分时间都花在CPU上,那么它就是CPU绑定进程。

当你的程序正在等待I/O(即。磁盘读/写或网络读/写等),即使程序停止,CPU也可以自由地执行其他任务。程序的速度主要取决于IO发生的速度,如果你想加快速度,就需要加快I/O。

如果你的程序正在运行大量的程序指令而不等待I/O,那么它就被称为CPU限制。加速CPU将使程序运行得更快。

在任何一种情况下,加速程序的关键可能不是加快硬件,而是优化程序以减少所需的IO或CPU数量,或者让它在执行CPU密集型操作的同时执行I/O。