Создан декабрь 2018.
Прочитан для магистров первого и второго года механико-математического факультета филиала МГУ им. М.В. Ломоносова в городе Ташкенте.
- осень/2018
- осень/2020
Кафедра МаТИС.
Задачи для самостоятельной работы
Вопросы для проведения аттестации
Список воспроизведения с лекциями
Содержание:
- Производительность процессора
- Ограничения роста тактовой частоты процессоров
- Системы на кристалле
- Методы снижения потребления питания
- Адиабатические элементы
- Обратимые вычисления
- Синхронная и асинхронная логики
- Само-синхронные схемы
- Специальные радиационно-стойкие элементы
Видео-лекция:
Лекция 1. Ограничения роста производительности процессоров.pdf
Содержание:
- AIR - Architecture Implementation Realization
- Гарвардская и Стэндфордская Архитектуры
- Классификация процессоров: доспуп, шины, суперскалярность…
- Характеристики производительности процессоров
- CISC
- RISC
- VLIW & EPIC
Видео-лекция:
Лекция 2. Архитектура процессора.pdf
Содержание:
- Архитектура высокопроизводительной системы, главные компоненты
- Архитектуры x86: P6, NetBurst, Core
- Регистры процессора
- Прерывания процессора
- Конвейер в процессоре:
- предсказание переходов, спекулятивное исполнение, суперскалярность
- Множитель тактовой частоты процессора
- Режимы работы процессора: реальный и защищённый
- Начальная загрузка процессора
Видео-лекция:
Лекция 3. Архитектура процессора x86_64.pdf
Содержание:
- Кэш память в процессоре
- Fully associative mapping cache
- Direct mapped cache
- Set associative mapping cache
- Полное время передачи данных в процессор
- Алгоритмы вытеснения
- Производительность кэш памяти
- Многоуровневая кэш память: согласованность – когерентность
- Трансляция адресов кэш памяти
- Micro-operations cache
Видео-лекция:
Содержание:
- Определения
- Иерархия памяти, типы памяти, локальность, трансляция
- Сегментная адресация
- Страничная адресация
- Сегментно-страничная адресация. Виртуальная память
Видео-лекция:
Лекция 5. Виртуальная память.pdf
Содержание:
- Память программы на Си/C++
- Работа стэка
- Соглашение о вызовах (calling conventions)
- Системные вызовы
- Бинарный интерфейс приложений (ABI)
- Формат ELF (Executable and Linkable Format)
- Переключение режимов работы процессора (asm)
Видео-лекция:
Содержание:
- Прерывание: fault, trap, abort
- Аппаратные прерывания: Programmable Interrupt Controller, каскадирование, IVT
- Системные вызовы: исключения, обработчики прерывания, gate
- IDT: регистры, селекторы и дескрипторы
- Стэки прерываний
- Таймеры
Видео-лекция:
Лекция 7. Обработка прерываний.pdf
Содержание:
- Понятие Операционной системы
- Ресурсы
- Многозадачность
- Ядро ОС
Классические задачи синхронизации
- Проблема Санта-Клауса
- Курильщики сигарет
- Спящий парикмахер
- Обедающие философы
- Читатели-писатели
- Производитель-потребитель
Видео-лекция:
Лекция 8. Операционная система.pdf
Содержание:
- Надёжность
- Типичные архитектуры из обычных дешёвых серверов
- Нагрузка *Трудности
- Балансировка
Видео-лекция:
Лекция 9. Высокопроизводительные системы.pdf
Содержание
- История
- Горизонтальное и вертикальное масштабирование
- Облака для вычислений
- Возможности обработки возросших объёмов данных
- Big Data
- Map-Reduce
- Distributed File System (DFS)
- СУБД: RDBMS & noSQL (HBase & Cassandra)
- Map-Reduce BFS: поиск кратчайшего пути