体系结构基本概念

1   zero overhead loop无branch开销不需要在jump时进行流水重建？

2   粗粒度线程thread与SMT的概念

      进程的概念：在多任务的操作系统中有多个进程存在于虚拟内存中。

操作系统维护四张表，内存表，IO表，文件表和进程表，称为os control table。

Process control block:进程在内存的manifestation，代码段，数据段，堆栈段，信息段，称为进程image。虚拟地址连续：process identification,process state information, process control information, 用户栈,代码和数据，公共共享内存。

内存表用来存储实际内存和虚拟内存，内存表中记录着进程对实际内存和虚拟内存的占用。

进程可以运行在内核模式(对所有的寄存器和指令具有访问权限)或者用户模式，Programe status word PSW中存放进程运行的模式，从而处理器可以知道按何种方式运行。

进程的创建：pid，分配空间

进程切换和模式切换：指令周期的末尾都要看是否有中断pending(等待)，如果没有，则进入取指令周期，如果有中断信号，则将PC置为中断响应函数的地址，然后将模式从用户级切换到内核级别。模式切换不会改变进程的状态。

       早期的OS内存中的一部分被用来跑OS，剩下的被进程使用，这样做的代价是进程要先切回OS。现代OS也是进程，切换到kernel模式只需要模式切换。

      线程的概念：进程是资源的单位，线程是分发的单位。在进程内部，线程可以处在等待或者运行状态，并且在等待时会保存一个线程的上下文，线程可以看成有自己独立的PC，独立的线程栈(区别于kernel栈)，一些静态存储单元，和其他线程共享该进程的存储空间和地址空间。

       线程的好处在于：轻量级，创建终止切换消耗小，线程间通信不需要调用内核！在多核处理器上，不同线程可以同步执行。在单核处理器上，线程也可以使进程的任务分得更细，例如在excel中一个线程可以用来显示view，另一个线程用来响应用户输入，从而可以提高运行速度。在word中，多余的线程可以用来将用户做的输入做备份。线程还可以提高批处理的执行速度，例如一个线程写另一个线程读，这样一个线程等IO时另一个线程可以干活，进程不会被替换掉。

       线程的同步：线程有运行状态和等待状态，因此可以有同步。

       多核多线程的速度提升公式=1/[(1-f)+f/N]，N为核的数目，f为并行代码量比例，当f=0.9时，对于8核的处理器速度提升不到5.

3.  频率越高流水越深：

因此外设的速度是一定的，因此访问时间相对固定，如果频率加快，则还是要用相同的时间从外部读入或写出数据，因此要经过更多的步骤，因此流水加深

4. cache 概念比较

 

4.1 write back和write through的概念

Write back：如果hit,先将数据写到cache，然后在该cache line被flush时才在内存中更新。

Write though：如果miss,直接将数据写到内存不管cache，如果hit，同时更新cache和内存。

4.2 写分配和写不分配（与write back和write through有什么区别）

如果找不到：如果某个数据不在cache里，则直接写到内存中，则为写不分配

如果某个数据不在cache里，则会分配cache的一个line，则称为写分配。

5没有解决的问题：

5.1超出4M的地址范围时的处理方法:L1的BTB和L2的BTB配合:L2中放相邻地址？

5.2 MMU的概念:内存中没有页表，但是有TLB，L1中存放>1M的地址，L2中存放详细地址