技术分享:计算机程序类型

时间:2019-08-19 来源: 佛学
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Qianfeng JAVA Development Institute我想分享3天前

计算机是一个复杂的系统。在这里,我们简单粗暴地将计算机分为两部分:中央处理单元CPU和CPU的外围子系统(内存,磁盘,网络等)。

在计算机工作过程中,如果CPU和外围子系统不同时工作,则有两种可能:CPU正在等待外围子系统,或者外围子系统正在等待CPU。

从上表中我们可以看出,CPU速度是最快的,而外围子系统比CPU慢到不同程度。由于CPU速度非常快,外围子系统相对较慢,并且在许多情况下,CPU处于空闲状态并处于等待外围设备请求的状态。但是,有时CPU很忙,无法及时处理来自外围子系统的请求。此时,相反的是外围子系统正在等待CPU。

计算机用于执行程序。有许多类型的计算机程序。对于程序,CPU,内存,磁盘,网络等都是它们的使用资源。不同的程序通常需要各种资源,但使用的资源不同。基于此功能,计算机程序可以分为以下类型。

CPU密集型:程序的执行时间主要取决于CPU的处理能力; CPU越强,程序执行得越快。用外行人的话说,那些消耗CPU的程序非常多。

内存密集型:程序的执行时间主要取决于内存容量;内存容量越大,程序执行得越快。通俗地说,它是耗费大量内存的程序。

I/O密集型:程序的执行时间主要取决于访问和读写I/O(输入/输出)的效率。 I/O访问速度越快,读写速度越快,程序执行速度就越快。通俗地说,那些需要频繁I/O操作的程序。

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该计划的表现符合“木桶原则”。所谓程序的短期性能,即瓶颈,是指程序中存在一个模块,其运行速度跟不上其余模块的速度,从而拖累了性能整个计划。

程序中存在许多类型的性能瓶颈。常见的瓶颈是:

CPU瓶颈:当CPU太忙而无法及时响应外围请求时,就会出现CPU瓶颈。此时,CPU使用率非常高(超过80%),并且要处理的队列非常长。

内存瓶颈:系统不够大或足够快。在这种情况下,内存为CPU提供服务的速度会降低,从而影响整体性能。当系统没有足够的内存时,计算机会将存储转移到速度要慢几个数量级的硬盘上。由于CPU可能在大多数时间处于等待存储器的状态,因此当存储器成为瓶颈时CPU使用率可能处于较低水平。

网络瓶颈:当两台设备之间的通信带宽不高,或者一端处理网络访问请求的能力不可用时,就存在网络瓶颈。

磁盘瓶颈:在计算机内部,硬盘通常是一个非常慢的设备。即使最快的硬盘也有物理速度限制。如果程序需要以高频率访问硬盘,则磁盘可能成为性能瓶颈。

程序瓶颈:有时,系统瓶颈来自程序本身。换句话说,不是系统的资源不够,而是程序不能有效地使用这些资源。例如,现代计算机通常是多核的,有些程序可能只使用其中一个;例如,程序不释放未使用的内存,因此程序运行很长时间,将消耗大空间的内存。做(所谓的内存泄漏)。

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计算机是一个复杂的系统。在这里,我们简单粗暴地将计算机分为两部分:中央处理单元CPU和CPU的外围子系统(内存,磁盘,网络等)。

在计算机工作过程中,如果CPU和外围子系统不同时工作,则有两种可能:CPU正在等待外围子系统,或者外围子系统正在等待CPU。

从上表中我们可以看出,CPU速度是最快的,而外围子系统比CPU慢到不同程度。由于CPU速度非常快,外围子系统相对较慢,并且在许多情况下,CPU处于空闲状态并处于等待外围设备请求的状态。但是,有时CPU很忙,无法及时处理来自外围子系统的请求。此时,相反的是外围子系统正在等待CPU。

计算机用于执行程序。有许多类型的计算机程序。对于程序,CPU,内存,磁盘,网络等都是它们的使用资源。不同的程序通常需要各种资源,但使用的资源不同。基于此功能,计算机程序可以分为以下类型。

CPU密集型:程序的执行时间主要取决于CPU的处理能力; CPU越强,程序执行得越快。用外行人的话说,那些消耗CPU的程序非常多。

内存密集型:程序的执行时间主要取决于内存容量;内存容量越大,程序执行得越快。通俗地说,它是耗费大量内存的程序。

I/O密集型:程序的执行时间主要取决于访问和读写I/O(输入/输出)的效率。 I/O访问速度越快,读写速度越快,程序执行速度就越快。通俗地说,那些需要频繁I/O操作的程序。

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CPU瓶颈:当CPU太忙而无法及时响应外围请求时,就会出现CPU瓶颈。此时,CPU使用率非常高(超过80%),并且要处理的队列非常长。

内存瓶颈:系统不够大或足够快。在这种情况下,内存为CPU提供服务的速度会降低,从而影响整体性能。当系统没有足够的内存时,计算机会将存储转移到速度要慢几个数量级的硬盘上。由于CPU可能在大多数时间处于等待存储器的状态,因此当存储器成为瓶颈时CPU使用率可能处于较低水平。

网络瓶颈:当两台设备之间的通信带宽不高,或者一端处理网络访问请求的能力不可用时,就存在网络瓶颈。

磁盘瓶颈:在计算机内部,硬盘通常是一个非常慢的设备。即使最快的硬盘也有物理速度限制。如果程序需要以高频率访问硬盘,则磁盘可能成为性能瓶颈。

程序瓶颈:有时,系统瓶颈来自程序本身。换句话说,不是系统的资源不够,而是程序不能有效地使用这些资源。例如,现代计算机通常是多核的,有些程序可能只使用其中一个核心;例如,程序不释放未使用的内存,因此程序运行很长时间,将消耗大空间的内存。做(所谓的内存泄漏)。

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