数据库为什么是CPU要考虑CPU等硬件兼容性,不应该是操作系统和硬件兼容吗

当硬件的中断装置发现有事件发苼时就会暂停原来程序的执行,把CPU的控制权转交给



本题知识点:中断技术,


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  CPU是中央处理器是最硬核的蔀件。配置CPU时要看主频参数还是核心个数其实,影响CPU的远不止主频和核心个数这两个是主要参数,但是CPU的性能还得受缓存、架构等影響CPU主频、核心到底是什么是CPU?哪些东西会影响CPU的性能跟小编来看看CPU各种参数吧。

  首先来看第一个问题的关键点:CPU主频高真的性能僦强吗答案是不一定的,CPU的性能还和CPU的工作频率、Cache容量、指令系统和逻辑结构等参数有重要的关系所以单一的看CPU的主频是不完全正确嘚!

  那么核心数量越多CPU的性能就越强吗?答案也是不一定的因为,这是有一个先提条件的因为玩家需要考虑同代和架构的问题等。

  不过面对市面上这么多的CPU玩家究竟应该如何选购才能不被无良商家所欺骗呢?其实玩家们只需要记住:如果是同代同架构核心數量一直,主频越高性能越强同理,同等主频核心数量越多性能越强。

  如果你只是打算买一个日常使用偶尔打打网游的CPU那其实對于处理器的要求其实并不是特别高,选择高主频的双核CPU就能满足即一般的i3处理器就能满足,对于那些高端的单机如果对于CPU多线程能仂有更高要求的话,那么选择多核心的处理器就非常不错了

  CPU的主频是什么是CPU?

  CPU主频即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”主频越高,CPU的运算速度就越快但主频不等于处理器一秒钟执行的指令条数,因为一條指令的执行可能需要多个时钟周期对于CPU,在有兼容性的前提下主要看其速度,而主频越高字节越长,CPU速度就越快

  主频起着CPU洎然处理能力和换算能力的作用。

  影响cpu主频的因素:

  核心又称内核,就是大家通常说的“多少核”是cpu最重要的组成部分。cpu所囿的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行在同品牌且所有核心都工作的情况下,核心数量越多处理速度越快(这里强调同品牌是因为由于工艺制程不同,有时AMD8核远不如Intel4核)

  缓存是用于减少处理器访问内存所需平均时间的部件,对于cpu性能有非常大的影响┅般缓存容量比内存要小,但速度比内存更快cpu在会首先在缓存中检索或读取数据,因此缓存的容量和数量直接关系速度快慢目前的处悝器缓存有一级缓存,二级缓存三级缓存,缓存容量越大缓存级数越多,cpu处理速度越快此外,cpu性能还会受到构架、工艺制程还有其咜硬部件的影响

  CPU四核和双核的区别

  双核简单来说就是2个核心,核心(core)又称为内核是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯爿就是核心是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行各种CPU核心都具有固定的逻輯结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局

  1.电脑就是具有双核处理器的电脑。雙核处理器是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。

  2.换句话说将两个物理处理器核心整合入一个核中,形成双核CPU

  3.双核处理器性能强劲,能够显着提高PC的计算性能在执行多任务操作时,它的这一特点尤其突出双核处理器在每个时鍾周期内可执行的指令数总数,比单核心处理器增加一倍这大大地增强了处理器的性能,特别是在处理多任务时与单核处理器相比具囿更大的优势。

  1.由两个双核组成每个双核是共享4M的L2的。 从理论上去看在两者均未达到满载的时候,成绩应该相差不大

  2.双方嘟同时达到满载时,四核的成绩应该比双核好上一倍物理四核相对于物理双核提升的幅度最大值为80%左右,超线程四核相对于物理双核提升的最大幅度为40%左右两者的提升幅度相差约为一倍。

  双核就是CPU中有两个核心就是将两个物理核心融合进一个CPU之中。而四核指的是CPUΦ的核心数量由两个双核组成整个CPU之中有四个运算核心。

  以上就是买CPU关注主频还是核心个数的问题解答CPU不是主频越高越好,核心數也不是越多越好凡事都有制约,核心数多购买成本也高,而且你需要的性能并不一定要很多个核心现在大家都喜欢多核,总以为樾多核运算越快但是多核运算也会被其他因素制约。大家买CPU都要量力而行关注教程之家,解锁更多系统资讯

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我用python试图检测键盘事件用的方法是在while循环中放置了pygame中的一个获取事件的函数event.get(),结果就是cpu始终占用100%但是操作系统和其他语言(如C#)的事件监听函数基本不占cpu,它们是如哬做到的是牺牲了事件响应的实时性吗?

操作系统的事件监听是靠与CPU协作完成的这一机制叫作

)顺序执行,或者如果所指的指令是跳转類指令比如

跳转到指令所指的地方继续顺序执行。

只有四种情况CPU不会顺序执行,包括上面所说的硬件中断Trap(Trap (computing)

硬件中断时,CPU会转而执行硬件中断处理函数Trap则是被x86的INT指令触发,它是内核系统调用(System call)的实现机制它会使得CPU跳转到操作系统内核的系统函数(Exception Table)。Fault则是除0报错缺页中斷(Page fault),甚至内存保护错误实现所依靠的

不会顺序执行的意思是,CPU会马上放下手头的指令转而去处理这四种情况,在把这四种情况处理完の后再依靠CPU跳回到刚才的指令继续处理这就是为什么是CPU即使单核CPU在100%占用处理另一个进程任务时,只要你的进程优先级够高也能在键盘倳件发生时让CPU停下而转而执行你的进程。

为什么是CPU监听键盘事件可以不占100%CPU甚至可以0占用CPU呢?因为即使在CPU完全停止而不执行指令的状态(Idle (CPU))硬件中断仍然会启动CPU开始执行中断处理函数(Interrupt handler)。

特别的当你按下Ctrl+C时,键盘硬件会给CPU一个硬件中断其中包含一个异常号(Exception Number),CPU拿到这个异常号馬上调用之前由操作系统内核(Kernel (operating system))注册的中断处理函数中断处理函数会调用内核中的键盘驱动,键盘驱动调用显示终端(Computer

如果在这一事件发生の前你的进程使用了阻塞式(Blocking)的等待键盘响应并且用户并没有什么是CPU程序执行。那么CPU大多数时候会被内核代码中的HLT指令转到空闲状态只會被时钟的硬件中断周期性唤醒看看调度器有没有什么是CPU事情可以做。当键盘时间发生时你的进程就会被唤醒,从等待函数中返回继續执行之后的代码。你也将在电脑上屏幕上看到CPU仍然是0占用

这个问题涉及到系统处理事件的两种方法, 容我来组织一下语言一种是interrupt,甴CPU的中断机制来提醒操作系统发生了什么是CPU;另一种需要操作系统主动polling, 不停检查某应用程序是否有事件发生操作系统一般是通过CPU中断机淛来对应用程序提供服务的,原因很明显使用第二种方法操作系统会不停地占有CPU资源来检查是否有事件发生。而且恰恰第二种方法实时性较差想象用户程序要被timer interrupt打段之后才能进入kernel,然后kernel处理一些任务之后才会逐个poll所有进程的状态这中间的latency肯定要比直接触发中断要大很哆。

kernelabort指的是程序的执行发生了一些意料之外的情况,通常是无法恢复执行的比如硬件错误。fault也是指程序执行中的一些异常状况但是通常是可以恢复执行的,比如page fault最后interrupt通常是由外部输入硬件主动触发的中断,键盘、鼠标、触屏timer等等就属于这种。这部分更详细的解释鈳以参考CSAPP的第二版的8.1节

要描述清楚为什么是CPU系统监听键盘事件几乎不占用任何CPU资源,必须解释一下计算机系统如何处理external interrupt假设我们在shell中跑了一个程序,然后按Ctrl + C来退出首先,在我们按下Ctrl +C的时候键盘控制器会发起一个interrupt并转给CPU。CPU通过查看自己的IDT (interrupt descriptor kill来关闭自己跑在foreground的子进程(使用鍵盘的进程一定跑在foreground上)然后等待用户输入下一个命令。至此硬件+操作系统+shell相互合作处理一个键盘输入的过程就结束了此过程省略数千芓=,=看起来很繁琐,但是系统就是这样保证共享硬件资源的同时还要最大化效率,而且还要有足够的保护机制 ==

EDIT: 修改了第二段关于四種中断机制概念的解释,更精确一些不过这些术语本来就没有完全统一的说法。我觉得对于某种中断情况例如page fault, external interrupt, syscall, divide by zero, 了解kernel如何进行处理就可鉯了,不必在意用语上的细节

因为你调用的函数不是阻塞的,又没有加等待所以会占满cpu。

如果轮询则在循环中插入等待(sleep是其中一種),换句话说让cpu休息

假如一次轮询需要0.1毫秒,增加10毫秒的等待会使CPU每工作0.1毫秒休息10毫秒,如此cpu占用下降到1%。

以上是一种很直观的解释轮询或中断可以被包装成阻塞式调用,也就是说你无需处理如何让cpu休息的问题,无消息时一直阻塞在该函数里面休息当函数返囙时必定能返回结果。如果你使用的函数本身是阻塞的则你无需考虑cpu占用。

阻塞式调用解决了cpu满负荷的问题因为内部已经包含了让cpu休息相关的操作。

然而阻塞式调用诞生了一个新问题:如何同时查询多个不同的消息呢如何同时轮询多个不同的东西呢?

于是你无意中发現了异步通讯的核心简单的说,一般就是在一个函数里面同时收听多个消息源任何一种消息来了都反馈给你。如果该函数是阻塞的則它必定返回一个消息。

但有时你希望除了消息之外还添加一点私货所以会让函数不阻塞,这种情况下你仍然需要在循环中增加等待避免cpu满载。

异步事件处理机制成为了现代服务器编程的主流因为只有异步处理机制能够在短时间内处理庞大的请求数量而且不过分占用資源,多线程/多进程机制是无法做到的

一言以蔽之:非阻塞式轮询,请加等待不想加等待,请用阻塞式调用同时轮询多个事件,用異步事件处理机制 你要监视一个人的行踪,有两种方法:

1.不让他知道你一天到晚盯着他,这会占满你的时间但对他却没有任何影响,这叫做轮询

2.告诉他你关注着他在他做了你关心的动作时叫他通知你,这几乎不占用你的时间但对他来说会多一件不太麻烦的事,这叫做中断 我上一家就职的公司业务很忙我的组长不但要处理本组的事物,还要对外响应其它组的需求这是背景。

最开始大家有事都发郵件沟通组长的工作方式是:处理一轮本组事物,查邮件看看来自外部的需求有邮件就处理完再处理本组的事,没有就直接处理本组嘚事这叫轮询。

突然有一天大领导有急事找他给他发了封邮件。等了半个小时才得到回应耽误了事。大领导很生气训我组长一顿怹总结教训,发现有些事是要及时响应的于是给可能有急事的人说以后有事打电话。接到电话后他会放下手中的事立即处理电话来的需求处理完了接着之前的工作。这叫中断

后来有一天,HR给他打了个电话要他去HR那领份材料处理完成再交给HR。他屁颠屁颠跑去领材料处悝完再交给HR的时候被告知其实三天内搞定都行。他仔细想了想有些事开始的部分很急,比如领表后面没那么急而且蛮费事。在接到某些电话时他立即把前半部分处理完,然后扔下择期处理。这叫硬中断和软中断分离

再后来…公司的快递太多,大领导让他代领所囿人的快递于是他一天内接到了无数个快递小哥打的电话。累得要死这叫中断风暴。

于是第二天他给门房大爷打了个招呼让大爷暂存快递,第一个快递来的时候给他打个电话他在中断上半部把这个事儿记下来。要是一天都没快递就不要打扰他他在快下班时从门房紦一天的快递领走发给大家。这叫在软中断轮询处理

所以题主,如上面写的在忙的时候中断是要比轮询更及时得到响应的。而你做的昰让我如此聪明的组长闲的时候对着邮箱不停按刷新…… 是的,牺牲了事件处理的实时性另两个答案说的对,事件检测就是靠轮询或鍺中断我来解释下为什么是CPU你的代码会占用100%CPU:

以Win任务管理器中的CPU使用率显示为例,我们知道Windows是靠给每个线程分配时间片轮流执行来实現多线程/进程的,每个时间片大约是几毫秒到十几毫秒Win8任务管理器默认以1秒1格的速度绘制CPU使用率曲线,也就是统计过去这1000ms里有多少百汾比时间被除了system idle进程使用了。你的Python使用了while死循环会造成线程一直在使用分配到的时间片,所以CPU使用率会是100%实际上你只要在while里加个time.sleep(0.001)就能使CPU降下来了。

sleep函数是告诉操作系统,本线程要放弃当前未用完的时间片并在接下来的指定时间内不要给我分配时间片。实际上整个操莋系统里的进程在绝大多数时间里都在sleep等待着,隔一会检查一下用户输入、消息投递之类的事件发生所以CPU使用率并不高。sleep越多单位時间内CPU使用率就越低。 监听一个事件是否发生有两种方法一种是轮询,另一种是中断第二种在Windows环境里,也可以称为钩子(不要太纠结叫什么是CPU理解它就可以了)。

轮询就是你用python写的方法一个while不停的检查,不停的询问:发生了没、发生了没……

钩子是什么是CPU意思呢茬Windows环境里,任何事件都以事件广播的形式发送到所有的窗口窗口收到了事件然后去处理,对于一个按键(键盘)事件大概的流程是这樣的(XP-WIN7时代流程):

1)硬件中断/硬件端口数据

//WinIO能模拟,或者修改IDT是在这一层

//处理键盘布局和键盘语言部分高端的病毒也工作在这里

8)各个进程(窗口线程)处理消息

在第6步那,如果挂上一个钩子那么理论上所有常规的按键消息就都能收到了,当没有按键消息的是时候这个钩子函数是不会被调用和执行的,所以必然也不会占用CPU

同样的道理也适用于其它钩子:事件未发生,钩子未被执行所以不占CPU。 Don't call me, I will call you......... 补充一下倳实上中断是必要条件,但是不充分试想如果除了时钟没有任何中断源发生事件,CPU还是在运行的区别是这个时候可以把它设置为低功耗状态。 想起来以前单片机里面的计时器延时和硬代码延时

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