50. Эволюция ввода – вывода

1. Процессор непосредственно управляет периферийным устройством.

2. Устройство управляется контроллером. Процессор использует программируемый ввод - вывод без прерываний (переход к абстракции интерфейса ввода - вывода).

3. Использование контроллера прерываний. Ввод-вывод, управляемый прерываниями.

4. Использование модуля (канала) прямого доступа к памяти. Перемещение данных в память (из нее) без использования процессора.

5. Использование отдельного специализированного процессора ввода-вывода, управляемого центральным процессором.

6. Использование отдельного компьютера для управления устройствами ввода-вывода при минимальном вмешательстве центрального процессора.

51. Согласование скоростей обмена и кэширования данных

При обмене данными всегда возникает задача согласования скоростей работы устройств. Решение этой задачи достигается буферизацией данных.

Кэш - промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью.

Буфер – область памяти, используемая для хранения данных при вводе или выводе. Буферизация данных позволяет не только согласовать скорости работы процессора и внешних устройств, но и решить другую задачу – сократить количество реальных операций ввода-вывода за счет кэширования данных. Т.е. буферы используются, когда существует разница между скоростью получения данных и скоростью их обработки.

Таким образом, если при обмене данными у нас возникает какой-то застой, и компьютер при получении информации обрабатывает её не так быстро, как бы нам хотелось, как раз таки здесь и используются те самые буферы, или кэширование данных, благодаря которому создаётся некое пространство, куда девается вся информация при вводе или выводе.

Время обработки блока данных

• Т – время, необходимое для ввода одного блока

• С – для вычислений, выполняющихся между запросами на ввод-вывод

• М – время перемещения данных из системного буфера в пользовательскую память

• Без буферизации T + C

• Одинарная буферизация max {T, C} + M (в большинстве случае T + C > max {T, C})

• Двойная буферизация max {T, C}

если C <= T, то блочно-ориентированное устройство может работать с максимальной скоростью;

если C > T, то процесс избавляется от необходимости ожидания завершения ввода-вывода.

• Циклическая буферизация используется при высокой частоте ввода-вывода.

Буферизация данных позволяет сократить количество реальных операций ввода за счет кэширования данных.

52. Системный монитор и его использование

Системный монитор Windows можно использовать для анализа влияния работы программ на производительность компьютера, как в реальном времени, так и посредством сбора данных журнала для последующей обработки, выбирать данные, которые будут сохраняться в файлах журналов, задавать пороговые значения для оповещений и автоматических действий, генерировать отчеты и просматривать историю производительности системы, используя различные способы сортировки.

Системный монитор Windows использует счетчики производительности, данные трассировки событий и сведения о конфигурации, которые можно объединять в группы сборщиков данных.

Счетчики производительности являются инструментами оценки состояния или активности системы. Они могут входить в состав операционной системы или быть частью отдельных приложений. Системный монитор Windows запрашивает текущие показания счетчиков производительности через определенные промежутки времени.

Данные трассировки событий собираются от поставщиков трассировки, которые являются компонентами операционной системы или отдельных приложений, оповещающими о выполнении действий или возникновении событий. Выходные данные нескольких поставщиков трассировки могут объединяться в сеанс трассировки.

(Трассировка – пошаговое выполнение программы с остановками на каждой команде или строке).

Сведения о конфигурации содержат значения параметров реестра Windows. Системный монитор Windows сохраняет значения параметров реестра в файле журнала в определенные моменты или через определенные интервалы времени.

Запуск системного монитора Windows

• В меню Пуск в поле Начать поиск введите perfmon и нажмите клавишу ВВОД.

Монитор производительности

Монитор производительности визуально отображает встроенные счетчики производительности Windows в реальном времени или в режиме просмотра предыдущих дат. Для добавления счетчиков производительности можно просто перетащить необходимый счетчик в окно монитора производительности, а можно создать пользовательскую группу сборщиков данных. Монитор производительности поддерживает несколько графических представлений, позволяющих визуально оценить данные журналов производительности. Можно также создавать пользовательские представления монитора производительности и экспортировать их в виде групп сборщиков данных для использования с функциями производительности и регистрации.

Доступ к компонентам системного монитора Windows

Участники локальной группы «Администраторы» (или аналогичной) могут использовать все компоненты системного монитора Windows.

Использование системного монитора

Монитор производительности представляет собой простое, но эффективное средство визуализации данных производительности, как в реальном времени, так и из файлов журнала. При помощи него можно просмотреть данные производительности в виде графика, гистограммы или отчета.

Минимальным требованием для выполнения этой процедуры является членство в локальной группе Пользователи журналов производительности или наличие эквивалентных прав.