本篇內(nèi)容主要講解“CPU、內(nèi)存、磁盤IO之間的關(guān)系是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“CPU、內(nèi)存、磁盤IO之間的關(guān)系是什么”吧!

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一、名詞解釋

CPU：工人，干活的，判斷以及邏輯處理。

內(nèi)存：車間，工人干活的地方，車間中加工原料，當(dāng)車間中沒有原料了，在從倉(cāng)庫(kù)中取原料，對(duì)原料進(jìn)行加工

內(nèi)存本身有一定的存儲(chǔ)空間，對(duì)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的速度比從硬盤取數(shù)據(jù)再處理的速度快很多。

硬盤：倉(cāng)庫(kù)，原料，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

二、三者之間的關(guān)系

CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷以及邏輯處理，本身不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這時(shí)cpu從內(nèi)存取數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯計(jì)算，如果內(nèi)存沒有數(shù)據(jù)，才會(huì)從硬盤讀數(shù)據(jù)到內(nèi)存，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

就像人吃飯一樣，cpu就是人，內(nèi)存就是碗，硬盤就是飯鍋！

當(dāng)cpu進(jìn)程等待，會(huì)造成內(nèi)存開銷的增加，內(nèi)存不夠用的時(shí)候會(huì)用到虛擬內(nèi)存，導(dǎo)致虛擬內(nèi)存的增加，這時(shí)磁盤IO開銷就會(huì)增加，系統(tǒng)態(tài)sy%提升，cpu開銷增加；內(nèi)存里數(shù)據(jù)不夠用，才用磁盤中取數(shù)據(jù)。

三、性能高因素

1、系統(tǒng)CPU利用率高是什么原因？

系統(tǒng)中斷和切換頻繁很耗用CPU，共享資源競(jìng)爭(zhēng)，大量io交互。CPU太差，主頻太低，都是形容CPU差。

蘋果系統(tǒng)一直是單線程，因?yàn)檫@樣減少了N多插隊(duì)的請(qǐng)求導(dǎo)致的中斷減速.

2、用戶CPU利用率高是什么原因？

計(jì)算量大，比如運(yùn)算，連接查詢，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；

非空閑等待，比如IO等待、資源爭(zhēng)用（同一資源被不同線程請(qǐng)求，而此資源又需要保持一致性，只能前一個(gè)釋放后一個(gè)

再訪問，這樣導(dǎo)致的等待）；

過多的系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)調(diào)用即調(diào)用操作系統(tǒng)提供的程序接口，比如Java項(xiàng)目中寫日志，會(huì)調(diào)用系統(tǒng)接口進(jìn)行日志寫操作，這樣

會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)CPU使用率過高；

過多的中斷，中斷是CPU用來響應(yīng)請(qǐng)求的機(jī)制，比如鍵盤的輸入，鼠標(biāo)的點(diǎn)擊等都會(huì)產(chǎn)生中斷，中斷是通知CPU有任務(wù)需

要響應(yīng)，CPU停下正在執(zhí)行的程序來響應(yīng)當(dāng)前的中斷；

3、內(nèi)存吃緊的原因？

多數(shù)是過多的頁(yè)交換和內(nèi)存泄漏

頁(yè)交換：內(nèi)存不夠用來存儲(chǔ)需要的數(shù)據(jù)時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)把原內(nèi)存中的部分內(nèi)容釋放掉（移除或者存入磁盤），然后把需要

的內(nèi)容載入，這個(gè)過程就是頁(yè)交換。

4、下面IO高的原因是？

讀寫量大；磁盤太慢，是因?yàn)檗D(zhuǎn)速慢，或者磁頭少，或者RAID 型號(hào)不太OK（RAID 有  0 1 5 10 100 等等，有的可以做存儲(chǔ)盤，有的可以做備份盤）；

內(nèi)存不足，操作系統(tǒng)就會(huì)用虛擬內(nèi)存，肯定要用系統(tǒng)的交換區(qū)了，比如LINUX 的SWAP，就造成分頁(yè)增多；

如果你是老板，你如何檢查打工仔的效率（性能）呢？ 我們一般會(huì)通過以下這些信息來判斷打工仔是否偷懶：

(1)、打工仔接受和完成多少任務(wù)并向老板匯報(bào)了（中斷）；

(2)、打工仔和老板溝通、協(xié)商每項(xiàng)工作的工作進(jìn)度（上下文切換）；

(3)、打工仔的工作列表是不是都有排滿（可運(yùn)行隊(duì)列）；

(4)、打工仔工作效率如何，是不是在偷懶（CPU 利用率）；

四、系統(tǒng)中的上下文切換 、運(yùn)行隊(duì)列等

上下文切換：每個(gè)CPU(或多核CPU的每個(gè)核心)在同一時(shí)間只能執(zhí)行一個(gè)線程<不包括超線程CPU>，Linux采用搶占式調(diào)度。

當(dāng)線程執(zhí)行到達(dá)一個(gè)時(shí)間片后，如果線程有IO阻塞或高優(yōu)先級(jí)線程要執(zhí)行的時(shí)候，Linux將執(zhí)行線程切換，切換前先保存當(dāng)

前線程執(zhí)行狀態(tài)(現(xiàn)場(chǎng))，并恢復(fù)待執(zhí)行線程狀態(tài)，這個(gè)過程就叫做上下文切換。在Java應(yīng)用中，文件IO、網(wǎng)絡(luò)IO、鎖等待、線

程Sleep操作都會(huì)使該線程進(jìn)行阻塞或睡眠狀態(tài)，從而觸發(fā)上下文切換。頻繁的上下文切換會(huì)造成內(nèi)核占用較高的CPU，使得

響應(yīng)速度下降。

運(yùn)行隊(duì)列：每個(gè)CPU核心都維護(hù)了一個(gè)可運(yùn)行隊(duì)列，例如一個(gè)4核CPU，啟動(dòng)8個(gè)線程，且8個(gè)線程都處于可運(yùn)行狀態(tài)，平均

分配情況下，每個(gè)核心的可運(yùn)行隊(duì)列里就有2個(gè)線程。通常而言，系統(tǒng)的load是由CPU運(yùn)行隊(duì)列決定的，假設(shè)以上狀態(tài)維持

了1分鐘，則1分鐘內(nèi)系統(tǒng)load就是2。運(yùn)行隊(duì)列值越大，代表線程要消耗越長(zhǎng)的時(shí)間才能執(zhí)行完成。通常建議每個(gè)核心運(yùn)行

隊(duì)列為1-3個(gè)。

利用率：CPU利用率指在用戶進(jìn)程，內(nèi)核，中斷處理，IO等待以及空閑五個(gè)部分百分比，這五個(gè)值是用來分析CPU消耗情

況的關(guān)鍵指標(biāo)。Linux System and NetWork Performent Monitoring建議用戶進(jìn)程/內(nèi)核消耗比例為 65%-70% / 30%-3

5% 左右。

到此，相信大家對(duì)“CPU、內(nèi)存、磁盤IO之間的關(guān)系是什么”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！