コンピュータ知識の02、原則

1、コンピュータ組成原則知識マップ

  コンピュータの基本的な構成要素、コンピュータ命令及び算術プロセッサ設計、メモリを有し、I / Oデバイス:図のコンピュータは4つの部分に分割されます

コンピュータの基本的なコンポーネント

  ノイマンに対応するコンピュータシステム構成、すなわち構成要素演算子、コントローラ、メモリ、入力装置と出力装置 5つの基本コンポーネント。2つのコア指標に加えて、コンピュータを知っている必要があります:パフォーマンスと消費電力を

コンピュータ命令と計算

  このセクションでは、コードの行ずつ、コンピュータ内部まで実行する方法書き込まれ、命令に関連する、すなわち、どのようにプログラムすることによって、コンパイラ、アセンブラ、マシン命令そのようなコンパイル・プロセス(すなわち、コンパイラ原理)にだけでなく、私たちはどのようにオペレーティングシステムを知っているリンク、ロード、実行これらのプログラムの(つまりオペレーティングシステム)。道路のこの命令実行制御処理は、制御装置は、コンピュータ制御の五つの主要な成分の一つです。

  コンピュータに我々の理解を表すバイナリ演算部と、符号化データから出発して、同様にどのデジタルレベルから短絡、添加を達成するために、これらの基本的なコンピューティング機能の乗算。これらの機能を達成するためにALU演算、すなわち、算術論理ユニットは、コンピュータの5つの構成要素の一つであるオペレータ浮動小数点数は非常に重要な知識の点がありましていると、浮動小数点制御は、コーディング、データストレージとコンピューティングに前後から深い理解を持ってすることが可能となります。

CPUの設計

CPUクロックは、メモリを構成すると、ラッチレジスタ及びフリップフロップするために使用することができ、したがって、CPUクロックプリアンブルは、CPUの知識を学ばなければなりません。コンピュータが出て構築する方法ですを通してCPUクロックと同様に、レジスタとメモリは、ハードウェアの種類が続いている理由を理解しています、あなたは、このデータを見ることができます。

数据通路,其实就是连接整个运算器和控制器,并最终组成了CPU。而出于对性能和功耗的考虑,还有进一步理解和掌握面向流水线设计的CPU、数据和控制冒险,以及分支预测的相关技术。

CPU作为控制器要和输入输出设备通信,那么我们就需要知道异常和中断发生的机制。还有指令的并行执行,看看如何直接在CPU层面,通过SIMD来支持并行计算。

存储器原理

通过存储器的层次结构作为基础的框架引导,需要掌握从上到下的CPU高速缓存、内存、SSD硬盘和机械硬盘的工作原理,他们之间的性能差异,以及实际应用中利用这些设备会遇到的挑战。存储器其实很多时候又扮演了输入输出设备的角色,所以需要进一步了解CPU和这些存储器之间是如何进行通信的,以及我们最重视的性能问题是怎么一回事,理解什么是IO_WAIT,如何通过DMA来提升程序性能。

对于存储器,不仅需要它们能正常工作,还需要确保里面的数据不能丢失。于是需要掌握是如何通过RAID、Erasure Code、ECC以及分布式HDFS,这些不同的技术,来确保数据的完整性和访问性能。

2、学习资料

入门书籍:《计算机是怎样跑起来的》,《程序是怎样跑起来的》;此外,寄存器、ALU这些电路怎么回事,可以看Coursera 上的北京大学免费公开课《Computer Organization》

深入学习:《计算机组成与设计:硬件 / 软件接口》和经典的《深入理解计算机系统》,辅助的有《计算机组成:结构化方法》,《计算机体系结构:量化研究方法》。

3、课外资料

《编码:隐匿在计算机软硬件背后的语言》和《程序员的自我修养:链接、装载和库》是理解计算机硬件和操作系统层面代码执行的优秀阅读材料。

 

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転載: www.cnblogs.com/gopark/p/10974384.html