复旦大学软件工程考研(MSE)计算机系统基础复习资料PPT演示课件.docx
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计算机系统基础
占总分150分中的40分
完整考点掌握有一定难度
建议量力而行
参考教材
•深入理解计算机系统,第2版
•
•
•
RandalE.Bryant,DavidO'Hallaron
龚奕利,雷迎春机械工业出版社
•ComputerSystems:
AProgrammer'sPerspective(2ndEdition)
.
2
参考教材
•计算机系统基础
袁春风
机械工业出版社
•
•
•深入理解计算机系统的子集
.
3
课程概要
•程序的结构和执行
处理器的结构存储系统
程序性能的优化
•
•
•
•程序在系统中的运行
程序的链接进程
虚拟存储系统
•
•
•
•程序间的通信和交互
系统I/O网络编程并发编程
•
•
•
.
4
计算机的抽象模型
Instructions/Program
MainMemory
ArithmeticUnit
AC
ControlUnit
PCIRSR
Addresses
Input/OutputUnit
E.g.Storage
.
5
桌面计算机-IA32
.
6
桌面计算机-Corei7
.
7
计算机系统
.
8
考试大纲和解读
.
9
处理器系统结构
•CPU中的时序电路
•单周期处理器的设计
•流水线处理器的基本原理
•数据冒险(DataHazard)的处理
•流水线设计中的其它问题
.
10
解读-基础
信息在计算机上的表示
•
整数浮点数
•
•
•
数据的大小和顺序(大小端)
程序的表示(汇编指令)
•
数据访问
算术和逻辑运算数组的表示和访问
•
•
•
•
复杂数据结构的表示
程序动态表示
•
控制
过程调用
•
•
栈
参数传递
•
•
.
11
解读
•指令集
格式
•
•电路的基本概念
逻辑门组合电路时钟
•
•
•
•顺序电路
时序阶段
•
•
•流水线
.
12
存储器结构
•存储器层级结构
•局部性
•计算机高速缓存器(Cache)的原理
•高速缓存对系统性能的影响
.
13
解读
•不同介质的特征
高速缓存内存
•
•
•
外存
•程序运行的局部性
指令
•
•
数据
•高速缓存对程序性能的影响
命中率
•
•高速缓存的形式
直接映射全相关组相关
•
•
•
.
14
优化程序性能
•优化程序性能
•编译器优化的能力和局限
•程序性能的表示
•应用特性(体系结构无关)的优化
•体系结构相关的优化
•限制因素
•发现和消除性能瓶颈
.
15
解读
理解程序的执行
•
过程/函数调用的代价
•
编译器优化的局限
•
程序的正确性
•
结构无关的优化
•
消除循环的低效减少函数调用
减少不必要的内存访问
•
•
•
现代处理器的理解
•
多功能单元流水
周期数和时延
•
•
•
体系结构相关的优化
•
数据的依赖提高并行循环展开
•
•
•
.
16
虚拟存储系统
•地址空间
•虚拟存储
•虚拟存储的管理
•翻译和映射
•TLB
•动态内存管理
•垃圾收集
.
17
1188
.
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)
动态内存的管理
•
为什么
•
•
方法
垃圾回收
•
标记-清扫
•
.
19
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
解读
.
21
进程
•异常
•进程
•进程控制
•信号和信号量
•进程间的通信
•进程间信号量的控制
.
22
解读
•异常
主控流程/其他事物中断
•
•
•进程
CPU的虚拟化上下文
核心/用户
•
•
•
•信号的机制
.
23
并发编程
•各种并发编程模式
•共享变量
•线程同步
•其它并行问题
线程安全可再入竞争
死锁
•
•
•
•
.
24
系统I/O
•I/O概念
•文件
•文件操作
•共享文件
.
25
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
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- 特殊限制:
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- 复旦大学 软件工程 考研 MSE 计算机系统 基础 复习资料 PPT 演示 课件
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