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chap6-输入输出系统.ppt

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第六章 输入/输出系统 6.1 引言 6.2 外部存储设备 6.3 可靠性、可用性和可信性 6.4 廉价磁盘冗余阵列RAID 6.5 I/O设备与CPU和存储器的连接 6.6 I/O系统性能分析 6.7 I/O与操作系统  张晨曦 刘依 肖晓强 2/128
第六章 输入/输出系统 6.1 引 言 1. 输入/输出系统简称I/O系统 包括: l I/O设备 l I/O设备与处理机的连接 2. I/O系统的重要性 ◆ 完成与外部系统的信息交换,是Von Neumann 结构计算机的重要组成部分之一。 ◆ 衡量指标  张晨曦 刘依 肖晓强 3/128
6.1 引 言 l 响应时间(Response Time) l 可靠性(Reliability) 6.1.1 I/O系统性能与CPU性能 误区:使用多进程技术可以忽略I/O性能对系统性 能的影响。 ◆ 多进程技术只能够提高系统吞吐率,并不能 够减少系统响应时间。 ◆ 进程切换时可能需要增加I/O操作。  张晨曦 刘依 肖晓强 4/128
6.1 引 言 ◆ 可切换的进程数量有限,当I/O处理较慢时, 仍然会导致CPU处于空闲状态。  张晨曦 刘依 肖晓强 5/128
6.1 引 言 例6.1 假设一台计算机的I/O处理占10%,当其 CPU性能改进,而I/O性能保持不变时,系统总体性 能会出现什么变化? l 如果CPU的性能提高10倍 l 如果CPU的性能提高100倍 解:假设原来的程序执行时间为1个单位时间。 如果CPU的性能提高10倍,程序的计算(包含I/O处 理)时间为: (1 - 10%)/10 + 10% = 0.19  张晨曦 刘依 肖晓强 6/128
6.1 引 言 即整机性能只能提高约5倍,差不多有50%的 CPU性能浪费在I/O上。 如果CPU性能提高100倍,程序的计算时间为: (1 - 10%)/100 + 10% = 0.109 而整机性能只能提高约10倍,表示有90%的性能 浪费在没有改进的I/O上了。  张晨曦 刘依 肖晓强 7/128
6.1 引 言 6.1.2 I/O系统的可靠性 ◆ 处理器性能已经很高,人们更加关注系统 可靠性。 ◆ 可信性是存储的基础 l 可靠性 l 可用性 l 可信性  张晨曦 刘依 肖晓强 8/128
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