复旦大学软件工程考研MSE计算机系统基础复习资料省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

计算机系统基础MSE,复旦大学/11/20第1页占总分150分中40分完整考点掌握有一定难度提议 量力而行第2页参考教材深入了解计算机系统，第2版Randal E.Bryant,David OHallaron 龚奕利，雷迎春机械工业出版社Computer Systems:A Programmers Perspective(2nd Edition)2第3页参考教材计算机系统基础袁春风机械工业出版社深入了解计算机系统子集3第4页课程概要程序结构和执行处理器结构存放系统程序性能优化程序在系统中运行程序链接进程虚拟存放系统程序间通信和交互系统I/O网络编程并发编程4第5页计算机抽象模型5ArithmeticUnitControlUnitInput/OutputUnitE.g.StorageInstructions/ProgramMainMemory Addresses ACIRSRPC第6页桌面计算机-IA326第7页桌面计算机-Core i77第8页计算机系统8第9页考试纲领和解读9第10页处理器系统结构CPU中时序电路单周期处理器设计流水线处理器基本原理数据冒险(Data Hazard)处理流水线设计中其它问题10第11页解读-基础信息在计算机上表示整数浮点数数据大小和次序(大小端)程序表示(汇编指令)数据访问算术和逻辑运算数组表示和访问复杂数据结构表示程序动态表示控制过程调用栈参数传递11第12页解读指令集格式电路基本概念逻辑门组合电路时钟次序电路时序阶段流水线12第13页存放器结构存放器层级结构局部性计算机高速缓存器(Cache)原理高速缓存对系统性能影响13第14页解读不一样介质特征高速缓存内存外存程序运行局部性指令数据高速缓存对程序性能影响命中率高速缓存形式直接映射全相关组相关14第15页优化程序性能优化程序性能编译器优化能力和局限程序性能表示应用特征(体系结构无关)优化体系结构相关优化限制原因发觉和消除性能瓶颈15第16页解读了解程序执行过程/函数调用代价编译器优化局限程序正确性结构无关优化消除循环低效降低函数调用降低无须要内存访问当代处理器了解多功效单元流水周期数和时延体系结构相关优化数据依赖提升并行循环展开16第17页虚拟存放系统地址空间虚拟存放虚拟存放管理翻译和映射TLB动态内存管理垃圾搜集17第18页18第19页解读地址类型物理地址、虚拟地址内存管理页请页地址转换页表TLB(加速)动态内存管理为何方法垃圾回收标识-清扫19第20页链接静态链接目标文件符号和符号表重定位和加载动态链接库20第21页解读21第22页进程异常进程进程控制信号和信号量进程间通信进程间信号量控制22第23页解读异常主控流程/其它事物中止进程CPU虚拟化上下文关键/用户信号机制23第24页并发编程各种并发编程模式共享变量线程同时其它并行问题线程安全可再入竞争死锁24第25页系统I/OI/O概念文件文件操作共享文件25第26页网络编程网络客户端/服务器模型(Client/Server)套接字接口(Socket)HTTP请求Web服务器26第27页