深入理解计算机系统

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

说一些有感想的知识点。

一、了解编译系统如何工作是大有益处的

1、理解编译系统可以优化程序的性能. 

对机器执行的代码有一个基本的了解，这样我们就知道编译器把不同的 C 代码转换成的机器代码是什么。这个在今后的学习中与已学程序知识结合加深理解。

2、理解编译系统可以帮助我们理解链接过程中出现的错误. 

但是当你试图去构建大型程序的时候，往往涉及到各种函数库的调用，根据以

往的经验，一些奇奇怪怪的错误往往都是与链接器有关的。现在先大概了解，等有构建大型程序经验再思考。

3、避免安全漏洞。

缓冲区溢出（buffer overflow）是导致互联网安全漏洞的主要原因

二、硬件架构图

1、CPU

程序计数器 PC：是一个 4 字节或是 8 字节的存储空间，里面存放的是某一条

指令的地址。

2、总线

内存和处理器之间通过总线来进行数据传递。实际上，总线贯穿了整个计算机系统，

它负责将信息从一个部件传递到另外一个部件。通常总线被设计成传送固定长度的

字节块，也就是字（word），至于这个字到底是多少个字节，各个系统中是不一样的，

32 位的机器，一个字长是 4 个字节；而 64 位的机器，一个字长是 8 个字节.

 3、输入输出设备

控制器与适配器主要区别是在于它们的封装方式

资料：控制器是置于I/O设备本身的或者系统的主印制电路板（通常成为主板）上的芯片组，而适配器则是一块插在主板插槽上的卡。

数据从一个地方搬运到另外一个地方需要花费时间，系统设计人员的一个主要任务

就是缩短信息搬运所花费的时间。

三、设备容量

通常情况下，大容量的存储设备的存取速度要比小容量的慢，运行速度更快的设备

的价格相对于低速设备要更贵。

四、操作系统的作用

文件是对 IO 设备的抽象（读写）；虚拟内存是对内存和磁盘 IO 的抽象；进程是对处理器、内存以及 IO 设备的抽象。

虚拟内存

五、约定/假定

任务 (task)：并行计算所处理的对象. 

工作量 (workload)：处理某任务的所需的各种开销的总和. 

处理器 (processor)：并行计算中所使用的最基本的处理器单元. 

执行率 (execution rat)：每个处理器单位时间能完成的工作量

.

执行时间 (execution time)：处理某任务所需的时间. 

加速比 (scalability)：当处理器个数增多时，完成某固定工作量任务所需执行时

间的减少倍数. 

理想加速比 (ideal scalability)：处理器个数增多的比例. 

并行效率 (parallel efffficiency): 加速比 ÷ 理想加速比 ×100%.

阿姆达尔定律 工作量一定

古斯塔法森定律 时间一定

孙-倪定律  二者的推广，

假设该任务的可并行部分随着处理器

个数 n 按照因子 G(n) 缩放