对冯.诺伊曼体系的一点理解

本文通过对冯.诺伊曼体系中CPU,RAM硬盘的处理能力差别来解释Linux和ORACLE中的一些处理机制的原因

冯.诺伊曼体系结构是现代计算机发展的基础,特点如下:

1:必须有一个存储器

2:必须有一个控制器;

3:必须有一个运算器,用于完成算术运算逻辑运算

4:必须有输入设备和输出设备,用于进行人机通信。

冯诺依曼

在这个体系中,程序和数据必须经过内存储器(RAM)后,才能有运算器完成数据加工和处理,而内存储器在断电之后就会丢失所有的程序和数据,因此主存储器RAM必须把程序和数据同步到外存储器(硬盘)保证在计算机在断电之后程序和数据不丢失。

同时,内存储器RAM,CPU(运算器+控制器),外存储器硬盘的处理能力不同,并且差别很大,如下以普通家用电脑为例来说明(服务器的相关性能会提高,但是三者之间差别和普通家用电脑类似)。

CPU:处理能力最高,以Intel i9为例,25.5GB/s

RAM:以DDR3为例子,大概是10GB/s

硬盘:最低,固态硬盘大概500MB/s

因此,程序在设计时要充分考虑到这种差别,采用一定的策略来取长补短,达到系统的最优使用率。以下举例从不同的角度来阐述。

 

例子1:Linux内部命令和外部命令

Linux在系统启动的过程中,会把某些常用的或者系统认为优先级别高的命令即内部命令常驻内存,这样,在执行内部命令时,速度会更快。

对于外部命令,在第一次执行时,会有从硬盘读取这个命令到内存的过程,相对于内部命令执行速度会较慢,之后,这个外部命令也会驻留在内存中一段时间,在此期间内,再次执行此命令的速度和内部命令同等,因为省去了从硬盘读取到内存的过程。外部命令在内存中的查询和管理可以通过hash指令。

 

例子2:读文件的时间atime更新机制

文件的atime在每次访问文件时,理论上都应该更新,但是实际上atime的更新是系统自动来控制的,一般来说,atime相比mtime,ctime的重要性没那么高,所以系统决定在自已认为合适的时间去更新atime,比如在硬盘写操作很少时更新或关机之前把atime更新到硬盘上等,这样省去了每次访问文件时,因更新atime导致的资源竞争,比如,在某一时刻,硬盘在做大量重要的文件写操作,硬盘的访问速度是这个体系中最慢的,如果在此时系统强制更新atime,意味重要文件写操作就会停止或变慢。

 

例子3:ORACLE数据库更新表数据机制

ORACLE在数据库表更新时,当提交完commit命令后,内存的数据会立即变化,但是并不会马上同步更新到硬盘,因为批量更新的效率是要高于单个数据更新,如每次更新1K,一共更新10次数据从内存到硬盘,效率要远远低于一次性更新10K。

本文来自投稿,不代表Linux运维部落立场,如若转载,请注明出处:http://www.178linux.com/94606

(3)
Evan LiangEvan Liang
上一篇 2018-04-01 22:28
下一篇 2018-04-01 22:55

相关推荐

  • 第二周:Linux文件管理命令以及bash的工作特性

    一、Linux文件管理命令 1. cp命令 ● 命令格式 单源复制:cp [OPTION]… [-T] SOURCE DEST 多源复制:cp [OPTION]… SOURCE… DIRECTORY          cp [OPTION]… -t DIRECTORY SOURCE…   ● 命令功能 复制文件 ● 命令选项 -…

    2018-05-16
  • 系统与内核管理

    系统与内核管理 1.Linux组成 Linux: kernel+rootfs kernel: 进程管理、内存管理、网络管理、驱动程序、文件系统、安全功能 rootfs:程序和glibc 库:函数集合, function, 调用接口(头文件负责描述) 过程调用:procedure,无返回值 函数调用:function 程序:二进制执行文件 内核设计流派: 单内…

    Linux笔记 2018-05-21
  • 计算机的组成及其功能、Linux发行版本及其之间区别

    计算机的组成及其功能、Linux发行版本及其之间区别

    Linux笔记 2018-05-11
  • 源码编译安装 MariaDB

    基础软件 yum install bison bison-devel zlib-devel libcurl-devel libarchive-devel boost-devel gcc gcc-c++ cmake ncurses-devel gnutls-devel libxml2-devel openssl-devel libevent-devel lib…

    Linux笔记 2018-06-24
  • 入门——Linux基础

    一:用户登录 root用户:管理员账户,也被称为超级用户,root拥有对Linux系统的所有权限,甚至可以把自己杀死(rm -rf /*),除非必须,一般不用root用户登录系统 普通用户:权限受到限制,只可以对自己有权限的文件进行操作 二:终端(terminal) 终端: 设备终端:鼠标,键盘,显示器 物理终端:控制台(/dev/console) 虚拟终端…

    2018-03-28
  • 喜欢上find

    喜欢上findfind :查找目录下的文件。find 命令其实很好记,会用了,那简直太好玩太方便了-newer查找更改时间比指定文件新的文件-type 按类型查找 (d f l s b c p )D-name 按文件名查找-mtime 按修改时间查找( +2 -2 2)-size 按文件大小查找-perm 按文件权限查找-user 按文件属主来查找-nous…

    2018-04-18