深入理解计算机系统01——计算机系统漫游

目录

系列文章目录

一、本课程内容

二、计算机系统漫游

1.信息 = 位 + 上下文

2.程序的不同格式

3.了解编译系统如何工作是大有益处的

4.重要主题

4.1 Amdahl定理

4.2 并发与并行

总结

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系列文章目录

本系列博客重点在深圳大学计算机系统（2）课程的核心内容梳理，参考书目《深入理解计算机系统》（有问题欢迎在评论区讨论指出，或直接私信联系我）。

第一章 深入理解计算机系统——计算机系统漫游

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梗概

本篇博客主要介绍深入计算机系统全书的核心内容，以及书目第一章计算机系统漫游的相关知识。

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一、本课程内容

使学生清楚理解：

计算机是如何生成和运行可执行文件的！

重点在高级语言以下各抽象层

  1.C语言程序设计层

    1.1 数据的机器级表示、运算

    1.2 语句和过程调用的机器级表示

  2.指令集体系结构（ISA）和汇编层

    2.1 指令系统、机器代码、汇编语言

  3.微体系结构及硬件层

    3.1 CPU的通用结构

    3.2 层次结构存储系统

  4.操作系统、编译与链接的部分内容

二、计算机系统漫游

1.信息 = 位 + 上下文

数据表示：计算机系统中通过“数值”和“解读规则”可以表示：整数、浮点数、字符（字符串）和机器指令等。

2.程序的不同格式

程序的不同阶段、格式及转换命令如下：

.c->.i: $gcc -E -o hello.i hello.c (预处理阶段 o为out) E S c o

Tips：此图会贯穿本课程。

3.了解编译系统如何工作是大有益处的

① 优化程序性能

② 理解并处理链接中出现的错误

③ 避免安全漏洞

4.重要主题

4.1 Amdahl定理

简介：对系统某部分的加速时，其对系统整体性能的影响程度取决于该部分工作的所占的比重和加速程度。

Tips:加速比为Told/Tnew，大于1

4.2 并发与并行

① 先导概念

同时性：多个事件同时发生

并发：一个时间段内多个事件在活动（可以是交织进行的，不一定同时发生）

并行：包含同时性与并发性（需要软硬件结合）

② 进程级并发

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③ 指令集并行（单核可实现、了解即可）

④ 单指令、多数据并行

总结

以上便是全书核心内容归纳及第一章——计算机系统漫游的核心知识。在第一章中，主要以系统中的概念（计算机系统的信息、程序、工作流、主题等）的介绍为主。