课程内容提要 ✌ #
- 性能指标 ✅
- 阿姆达尔解决方案 ✅✅✅
- 性能评价方法 ✅✅✅
1 性能指标 #
对计算机评价的主要性能指标有时钟频率、数据处理速率、运算精度和内存容量等。其中，时钟频率是指CPU在单位时间内输出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运行速度，单位为MHz(或GHz)。数据处理速率是个综合性的指标，单位为MIPS (百万条指令/秒)。影响运算速度的因素主要是时钟频率和存取周期，字长和存储容量也有影响。内存容量是指内存储器中能存储的信息总字节数。常以8个二进制位(bit) 作为一个字节 (Byte)。对数据库管理系统评价的主要性能指标有最大连接数、数据库所允许的索引数量和最大并发事务处理能力等。
字长：cpu一次读取数据的长度，它也影响着最大的内存容量(最大地址)。2^32 = 4G，32位操作系统最大支持4GB内存。
主存容量：32位操作系统最大支持4GB内存。
存取速度：存取速度和cache的命中率相关。
运算速度：主频：(单位时间内的脉冲数)2.4GHz，主频=外频*倍频，CPU时钟周期：1/主频。在计算机中，处理器的运算主要依赖于晶振芯片给CPU提供的脉冲频率，处理器的运算速度也依赖于这个晶振芯片。通常CPU的频率分为主频、倍频和外频。主频是指CPU内部的时钟频率，是CPU进行运算时的工作频率。外频是指CPU与周边设备传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。倍频是指CPU频率和系统总线频率之间相差的倍数，CPU速度可以通过倍频来无限提升。
每秒执行百万次指令数：峰值MIPS(每秒百万次指令数)用来描述计算机的定点运算速度，通过对计算机指令集中基本指令的执行速度计算得到。假设某计算机中基本指令的执行需要5个机器周期，每个机器周期为3微秒，则该计算机的定点运算速度为：每完成一个基本指令需要5*3=15微秒，根据峰值MIPS的定义，其定点运算速度为1/15=0.067MIPS，特别需要注意单位“微秒”和“百万指令数”，在计算过程中恰好抵消。
- 性能瓶颈调整
计算机的性能包括的面很广，不单是CPU的利用率。即使CPU的利用率已经接近100%.这只说明目前计算机正在运行大型计算任务。其他方面的任务可能被外设阻塞着，而改进外设成为当前必须解决的瓶颈问题。
如果磁盘存取速度低，则应增加新的磁盘或更换使用更先进的磁盘。安装更快的CPU不能解决磁盘存取速度问题。
多处理机的性能并不能正比于CPU的数目，因为各个CPU之间需要协调，需要花费一定的开销。
使用虚存的计算机系统如果主存太小，则主存与磁盘之间交换页面的频率将增加，业务处理效率就会降低，此时应当增加更多的内存。这就是说，除CPU主频外，内存大小对计算机实际运行的处理速度也密切相关。
例题
- 性能监控
进行系统监视通常有三种方式:一是通过系统命令，如UNIX/Linux系统中的ps、last等;二是通过系统记录文件查阅系统在特定时间内的运行状态;三是集成命令、文件记录和可视化技术的监控工具，如Perfmon (Performance Monitor)是Windows自带的性能监控工具，提供了图表化的系统性能实时监视器、性能日志和警报管理。通过添加性能计数器 (Performance Co inter)可以实现对CPU、内存、网络、磁盘、进程等多类对象的上百个指标的监控。
而这些都不属于性能监控工具：Windows的netstat命令用来查看某个端口号是否被占用以及由哪个进程占用。iptables是在Linux2.4内核之后普遍使用的基于包过滤的防火墙工具，可以对流入和流出服务器的数据包进行很精细的控制。top命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况。
2 阿姆达尔解决方案 #
例题
3 性能评价方法 #
对运行系统进行评估的主要目的是评价信息系统在性能方面的表现，找出系统可能存在的性能瓶颈。
常见的Web服务器性能评估方法有基准测试、压力测试和可靠性测试等。
评价Web服务器的主要性能指标有最大并发连接数、响应延迟和吞叶量等。
当系统性能降到基本水平时需要查找影响性能的瓶颈并消除该瓶颈。
各种类型的计算机都具有自己的性能指标，计算机厂商当然希望自己研制的计算机有较高的性能。同样的计算机，如果采用不同的评价方法，所获得的性能指标也会不同。因此，用户希望能有一些公正的机构采用公认的评价方法来测试计算机的性能。这样的测试称为基准测试，基准测试采用的测试程序称为基准程序(Benchmark)，基准程序就是公认的标准程序，用它能测试多种计算机系统，比较和评价它们的性能，定期公布测试结果，供用户选购计算机时参考。
基准程序法:把应用程序中用得最多、最频繁的那部分核心程序作为评估计算机系统性能的标准程序，称为基准测试程序 (benchmark)。基准程序法是目前一致承认的测试系统性能的较好方法。
测试准确度排名：真实的程序 > 核心程序 > 小型基准程序 > 合成基准程序
在大多数情况下，为测试新系统的性能，用户必须依靠评价程序来评价机器的性能。对于真实程序、核心程序、小型基准程序和合成基准程序来说，其评测程度依次递减。我们把应用程序中用的最多、最频繁的那部分核心程序作为评价计算机性能的标准程序，称为基准测试程序(Benchmark)。
事务处理性能委员会是制定商务应用基准程序(Benchmark)标准规范，并管理测试结果发布的非营利组织，其发布的TPC-C是在线事务处理的其准程序。TPC_D是决策支持的基准程序。
例题
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