第7章 I/O、性能与并行¶
CPU 只是系统的一部分。键盘、网卡、磁盘和 SSD 速度不同、事件异步，必须通过总线、控制器、中断和 DMA 协作；当单核性能受到功耗与并行度限制后，SIMD 和多核又把问题扩展到多个执行者之间。
本章内容¶
- 总线、中断、DMA 与存储设备：比较轮询、中断和 DMA，并理解 HDD、SSD 的物理约束。
- 性能公式与 Amdahl 定律：建立可计算的延迟、吞吐量、CPI 与加速上限模型。
- SIMD、多核与缓存一致性：区分数据并行、线程并行、一致性与内存顺序。
一条共同主线¶
这三页都在讨论并行活动怎样协调：CPU 与设备并行、程序不同阶段并行、多个核心并行。协调可以提高利用率，却需要缓冲、仲裁、同步和正确性协议。
延迟与带宽¶
延迟是完成一次操作要多久，带宽是单位时间能完成多少数据。提高总线宽度或并行 bank 可增加带宽，却未必缩短单次首字节延迟。批量 DMA 适合大吞吐，交互式输入更关心响应延迟。
本章自测¶
- 为什么慢设备不应让 CPU 持续忙等？
- 总加速比为什么不能只看被优化部分本身快了多少？
- cache coherence 与 memory consistency 分别约束什么？