深入浅出计算机组成原理
徐文浩
bothub创始人
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入门篇 (5讲)
开篇词 | 为什么你需要学习计算机组成原理?
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01 | 冯·诺依曼体系结构:计算机组成的金字塔
02 | 给你一张知识地图,计算机组成原理应该这么学
03 | 通过你的CPU主频,我们来谈谈“性能”究竟是什么?
04 | 穿越功耗墙,我们该从哪些方面提升“性能”?
原理篇:指令和运算 (12讲)
05 | 计算机指令:让我们试试用纸带编程
06 | 指令跳转:原来if...else就是goto
07 | 函数调用:为什么会发生stack overflow?
08 | ELF和静态链接:为什么程序无法同时在Linux和Windows下运行?
09 | 程序装载:“640K内存”真的不够用么?
10 | 动态链接:程序内部的“共享单车”
11 | 二进制编码:“手持两把锟斤拷,口中疾呼烫烫烫”?
12 | 理解电路:从电报机到门电路,我们如何做到“千里传信”?
13 | 加法器:如何像搭乐高一样搭电路(上)?
14 | 乘法器:如何像搭乐高一样搭电路(下)?
15 | 浮点数和定点数(上):怎么用有限的Bit表示尽可能多的信息?
16 | 浮点数和定点数(下):深入理解浮点数到底有什么用?
原理篇:处理器 (18讲)
17 | 建立数据通路(上):指令+运算=CPU
18 | 建立数据通路(中):指令+运算=CPU
19 | 建立数据通路(下):指令+运算=CPU
20 | 面向流水线的指令设计(上):一心多用的现代CPU
21 | 面向流水线的指令设计(下):奔腾4是怎么失败的?
22 | 冒险和预测(一):hazard是“危”也是“机”
23 | 冒险和预测(二):流水线里的接力赛
24 | 冒险和预测(三):CPU里的“线程池”
25 | 冒险和预测(四):今天下雨了,明天还会下雨么?
26 | Superscalar和VLIW:如何让CPU的吞吐率超过1?
27 | SIMD:如何加速矩阵乘法?
28 | 异常和中断:程序出错了怎么办?
29 | CISC和RISC:为什么手机芯片都是ARM?
30 | GPU(上):为什么玩游戏需要使用GPU?
31 | GPU(下):为什么深度学习需要使用GPU?
32 | FPGA和ASIC:计算机体系结构的黄金时代
33 | 解读TPU:设计和拆解一块ASIC芯片
34 | 理解虚拟机:你在云上拿到的计算机是什么样的?
原理篇:存储与I/O系统 (17讲)
35 | 存储器层次结构全景:数据存储的大金字塔长什么样?
36 | 局部性原理:数据库性能跟不上,加个缓存就好了?
37 | 高速缓存(上):“4毫秒”究竟值多少钱?
38 | 高速缓存(下):你确定你的数据更新了么?
39 | MESI协议:如何让多核CPU的高速缓存保持一致?
40 | 理解内存(上):虚拟内存和内存保护是什么?
41 | 理解内存(下):解析TLB和内存保护
42 | 总线:计算机内部的高速公路
43 | 输入输出设备:我们并不是只能用灯泡显示“0”和“1”
44 | 理解IO_WAIT:I/O性能到底是怎么回事儿?
45 | 机械硬盘:Google早期用过的“黑科技”
46 | SSD硬盘(上):如何完成性能优化的KPI?
47 | SSD硬盘(下):如何完成性能优化的KPI?
48 | DMA:为什么Kafka这么快?
49 | 数据完整性(上):硬件坏了怎么办?
50 | 数据完整性(下):如何还原犯罪现场?
51 | 分布式计算:如果所有人的大脑都联网会怎样?
应用篇 (5讲)
52 | 设计大型DMP系统(上):MongoDB并不是什么灵丹妙药
53 | 设计大型DMP系统(下):SSD拯救了所有的DBA
54 | 理解Disruptor(上):带你体会CPU高速缓存的风驰电掣
55 | 理解Disruptor(下):不需要换挡和踩刹车的CPU,有多快?
结束语 | 知也无涯,愿你也享受发现的乐趣
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答疑与加餐 (5讲)
特别加餐 | 我在2019年F8大会的两日见闻录
FAQ第一期 | 学与不学,知识就在那里,不如就先学好了
用户故事 | 赵文海:怕什么真理无穷,进一寸有一寸的欢喜
FAQ第二期 | 世界上第一个编程语言是怎么来的?
特别加餐 | 我的一天怎么过?
深入浅出计算机组成原理
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FAQ第二期 | 世界上第一个编程语言是怎么来的?

徐文浩 2019-08-23
你好,我是徐文浩,今天是第二期 FAQ,我搜集了第 3 讲到第 6 讲,大家在留言区问的比较多的问题,来做一次集中解答。
有些问题,可能你已经知道了答案,不妨看看和我的理解是否一样;如果这些问题刚好你也有,那可要认真看啦!
希望今天的你,也同样有收获!

Q1:为什么 user + sys 运行出来会比 real time 多呢?

我们知道,实际的计算机运行的过程中,CPU 会在多个不同的进程里面切换,分配不同的时间片去执行任务。所以,运行一个程序,在现实中走过的时间,并不是实际 CPU 运行这个程序所花费的时间。前者在现实中走过的时间,我们叫作 real time。有时候叫作 wall clock time,也就是墙上挂着的钟走过的时间。
而实际 CPU 上所花费的时间,又可以分成在操作系统的系统调用里面花的 sys time 和用户态的程序所花的 user time。如果我们只有一个 CPU 的话,那 real time >= sys time + user time 。所以,我当时在文章里给大家看了对应的示例。
不过,有不少同学运行出来的结果不是这样的。这是因为现在大家都已经用上多核的 CPU 了。也就是同一时间,有两个 CPU 可以同时运行任务。
你在一台多核或者多 CPU 的机器上运行,seq 和 wc 命令会分配到两个 CPU 上。虽然 seq 和 wc 这两个命令都是单线程运行的,但是这两个命令在多核 CPU 运行的情况下,会分别分配到两个不同的 CPU。
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精选留言(9)

  • 陈华应
    赞~
    2019-08-23
    3
  • 随心而至
    这几个加餐同样不能错过,徐老师分享了许多学习的方法和经验。
    2019-10-25
    2
  • Lrwin
    这个专栏真的学到很多
    2019-08-31
    2
  • 许童童
    跟着老师一起精进。
    2019-08-23
    1
  • 秋天
    读书百遍 其义自见把 看不懂 就多读几遍把
    2019-10-15
  • enjoylearning
    这个自举有点意思
    2019-08-31
  • leslie
    老师提到了低电压其实只是和能熬有关而不省电,那么为何它能提升性能呢?
          想进一步求教老师一个问题;自己试过低电压的内存和常规的内存,为何主频一样但是就是明显的感觉笔记本的流畅性不同-尤其是加载虚机或者文件时,明显就是使用的时候感觉低电压顺畅一些,时间大概能节约大概20-30%左右。这是为何?希望老师提点。
    2019-08-23
    1
  • 赵阿海
    打个卡哈哈哈哈哈
    2019-08-23
  • 伟忠
    👍🏻👍🏻👍🏻
    2019-08-23
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