《深入理解计算机系统》重修记 1

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Machine Level Programming

risc 精简指令集,cisc 复杂指令集。以 arm 和 x86 为代表。

编译过程:预处理——编译——汇编——连接。

分别对应:

1
2
3
4
gcc -E -o qwq.i qwq.c
gcc -S -o qwq.s qwq.i
gcc -c -o qwq.o qwq.s
gcc -o qwq qwq.o

使用 objdump -d qwq > qwq.d 来反汇编。也可以 gdb 打开可执行文件以后 disassemble functionName 查看一个函数的反汇编。x/14xb main 检视从 main 开始的 14 个字节,十六进制形式。%rsp 是栈指针。%rip 指向当前在执行的指令。

8(%rbp) 就是 Mem[Reg(%rbp)+8]D(Rb, Ri, S) 就是 Mem[Reg[Rb]+S*Ri+D]。有各种各样的精简版,套这个就行了。

如果用 movq (%rdi, %rsi, 4) %rax 取得的就是内存中这个地址的值。用 leaq 取得的是地址本身的值。

关于 swtich:值比较集中的时候会生成一个 jump table,直接根据被检查的值跳到响应的位置就可以了。但是如果是 0 和 1000000 这种数据就会变成 if-else。不过使用二分的思想,复杂度是 log。

%rsp 是从很高的值开始减。栈是倒过来的,高地址画在上头。

call 的时候会把栈指针减 8 然后写进去下一条指令的地址。ret 的时候 pop 出该地址然后返回。

1.bmp

存储器层次结构

sram,静态 ram,稳定的,复杂的,昂贵的,快速的,应用于高速缓存存储器。

dram,动态 ram,便宜,慢,用于主存和帧缓冲区。

他们掉电就会白给。

闪存是一种 rom。

image

顺带提一下南北桥。(干 南 桥!不过这一套好像过时了。

image

计算机械硬盘容量的公式:

image

(我怎么贴图这么多((

对扇区的访问时间由寻道、旋转、传送时间构成。主要耗时是寻道和旋转,并且它们时间大致相等。

通用高速缓存存储器结构

存储器地址 $m$ 位,形成 $2^m$ 个不同的地址。存储器有 $S=2^s$ 个高速缓存组,每组有 $E$ 行,每行有一个 $B=2^b$ 字节的数据块,一个有效位,$t=m-s-b$ 个标记位。因此地址从高位到低位是 $t$ 位标记位,$s$ 位组索引,$b$ 位块偏移。

直接映射高速缓存,$E=1$。$E\not =1$ 是 $E$ 路组相联高速缓存。

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