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

1、計算機系統(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算機系統(tǒng)，第2版Randal E.Bryant, David OHallaron 龔奕利，雷迎春機械工業(yè)出版社Computer Systems: A Programmers Perspective (2nd Edition)2第3頁參考教材計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)袁春風(fēng)機械工業(yè)出版社深入了解計算機系統(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)中運行程序鏈接進程虛擬存放系統(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頁計算機抽象模型5Ari

2、thmeticUnitControlUnitInput/OutputUnitE.g. StorageInstructions / ProgramMainMemory Addresses ACIRSRPC第6頁桌面計算機-IA326第7頁桌面計算機-Core i77第8頁計算機系統(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中時序電路單周期處理器設(shè)計流水線處理器基本原理數(shù)據(jù)冒險(Data Hazard)處理流水線設(shè)計中其它問題10第11頁解讀-基礎(chǔ)信息在計算機上表示整數(shù)浮點數(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鐘次序電路時序階段流水線12第13頁存放器結(jié)構(gòu)存放器層級結(jié)構(gòu)局部性計算機高速緩存器(Cache)原理高速緩存對系統(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)存外存程序運行局部性指令數(shù)據(jù)高速緩存對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)存管理頁請頁地址轉(zhuǎn)換頁表TLB(加速)動態(tài)內(nèi)存管理為何方法垃圾回收標(biāo)識-清掃19第20頁鏈接靜態(tài)鏈接目標(biāo)文件符號和符號表重定位和加載動態(tài)鏈接庫20第21頁解讀21第22頁進程異常進程進程控制信號和信號量進程間通信進程間信號量控制22第23頁解讀異常主控流程/其它事物中止進程CPU虛擬化上下文關(guān)鍵/用戶信號機制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其它并行問題線程安全可再入競爭死鎖24第25頁系統(tǒng)I/OI/O概念文件文件操作共享文件25第