Computer Architecture

存储层次 为什么需要层次 CPU 寄存器: ~0.3 ns 几百字节 L1 Cache: ~1 ns 32~64 KB L2 Cache: ~4 ns 256 KB ~ 1 MB L3 Cache: …

指令级并行（ILP） 超标量 一个周期发射多条指令（现代 CPU 4~6 发射）。 乱序执行（Out-of-Order） 指令的实际执行顺序可以不同于程序顺序，只要数据依赖允许。 1. 发射（In-order）: 指令进入 reorde…

多核与缓存一致性 MESI 协议 每个 cache line 有 4 个状态： 状态 含义 M（Modified） 已修改，与内存不一致，本核独占 E（Exclusive） 未修改，与内存一致，本核独占 S（Share…

数字表示 整数 补码（Two's complement）： -1 的 8 位表示: 1111 1111 取反加一: ~1 + 1 = 1111 1110 + 1 = 1111 1111 ✓ 为什么用补码：加…

性能分析 perf stat ./program # 总览：cycles, instructions, cache-misses, branch-misses perf record ./program # 采样 p…

自动关联目录：Computer Architecture 计算机体系结构研究软件如何落到硬件上执行，以及硬件结构为什么会直接影响程序的正确性和性能。原来的单篇长文已按依赖关系拆为六个主题；旧链接仍指向本页。 学习路径 顺序 主题 核心…

冯·诺依曼结构 ┌──────────┐ │ CPU │ ← 控制器 + 运算器 + 寄存器 └────┬─────┘ │ 总线 ┌────┴─────────────────────┐ │ 存储器（内存） …