復(fù)旦大學(xué)軟件工程考研MSE計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)MSE, 復(fù)旦大學(xué)/11/20第1頁占總分150分中40分完整考點(diǎn)掌握有一定難度提議 量力而行第2頁參考教材深入了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，第2版Randal E.Bryant, David OHallaron 龔奕利，雷迎春機(jī)械工業(yè)出版社Computer Systems: A Programmers Perspective (2nd Edition)2第3頁參考教材計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)袁春風(fēng)機(jī)械工業(yè)出版社深入了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)子集3第4頁課程概要程序結(jié)構(gòu)和執(zhí)行處理器結(jié)構(gòu)存放系統(tǒng)程序性能優(yōu)化程序在系統(tǒng)中運(yùn)行程序鏈接進(jìn)程虛擬存放系統(tǒng)程序間通信和交互系統(tǒng)I/O網(wǎng)絡(luò)編程并發(fā)編程4第5頁計(jì)算機(jī)抽象模型5Ari

2、thmeticUnitControlUnitInput/OutputUnitE.g. StorageInstructions / ProgramMainMemory Addresses ACIRSRPC第6頁桌面計(jì)算機(jī)-IA326第7頁桌面計(jì)算機(jī)-Core i77第8頁計(jì)算機(jī)系統(tǒng)8第9頁考試綱領(lǐng)和解讀9第10頁處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CPU中時(shí)序電路單周期處理器設(shè)計(jì)流水線處理器基本原理數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)(Data Hazard)處理流水線設(shè)計(jì)中其它問題10第11頁解讀-基礎(chǔ)信息在計(jì)算機(jī)上表示整數(shù)浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)大小和次序(大小端)程序表示(匯編指令)數(shù)據(jù)訪問算術(shù)和邏輯運(yùn)算數(shù)組表示和訪問復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示程序動(dòng)態(tài)表示控制過

3、程調(diào)用棧參數(shù)傳遞11第12頁解讀指令集格式電路基本概念邏輯門組合電路時(shí)鐘次序電路時(shí)序階段流水線12第13頁存放器結(jié)構(gòu)存放器層級(jí)結(jié)構(gòu)局部性計(jì)算機(jī)高速緩存器(Cache)原理高速緩存對(duì)系統(tǒng)性能影響13第14頁解讀不一樣介質(zhì)特征高速緩存內(nèi)存外存程序運(yùn)行局部性指令數(shù)據(jù)高速緩存對(duì)程序性能影響命中率高速緩存形式直接映射全相關(guān)組相關(guān)14第15頁優(yōu)化程序性能優(yōu)化程序性能編譯器優(yōu)化能力和局限程序性能表示應(yīng)用特征(體系結(jié)構(gòu)無關(guān))優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)相關(guān)優(yōu)化限制原因發(fā)覺和消除性能瓶頸15第16頁解讀了解程序執(zhí)行過程/函數(shù)調(diào)用代價(jià)編譯器優(yōu)化局限程序正確性結(jié)構(gòu)無關(guān)優(yōu)化消除循環(huán)低效降低函數(shù)調(diào)用降低無須要內(nèi)存訪問當(dāng)代處理器了解多功

4、效單元流水周期數(shù)和時(shí)延體系結(jié)構(gòu)相關(guān)優(yōu)化數(shù)據(jù)依賴提升并行循環(huán)展開16第17頁虛擬存放系統(tǒng)地址空間虛擬存放虛擬存放管理翻譯和映射TLB動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理垃圾搜集17第18頁18第19頁解讀地址類型物理地址、虛擬地址內(nèi)存管理頁請(qǐng)頁地址轉(zhuǎn)換頁表TLB(加速)動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理為何方法垃圾回收標(biāo)識(shí)-清掃19第20頁鏈接靜態(tài)鏈接目標(biāo)文件符號(hào)和符號(hào)表重定位和加載動(dòng)態(tài)鏈接庫20第21頁解讀21第22頁進(jìn)程異常進(jìn)程進(jìn)程控制信號(hào)和信號(hào)量進(jìn)程間通信進(jìn)程間信號(hào)量控制22第23頁解讀異常主控流程/其它事物中止進(jìn)程CPU虛擬化上下文關(guān)鍵/用戶信號(hào)機(jī)制23第24頁并發(fā)編程各種并發(fā)編程模式共享變量線程同時(shí)其它并行問題線程安全可再入競(jìng)爭(zhēng)死鎖24第25頁系統(tǒng)I/OI/O概念文件文件操作共享文件25第