硬件体系结构
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OutlineCPU内存HDD/SSD网卡RAID卡虚拟化
CPU-ArchitectureCPUarchitecture
CPU-组件与性能指标CPU主频： CPU的时钟频率，内核工作的时钟频率外频： 系统总线的工作频率倍频： CPU外频与主频相差的倍数前端总线： 将CPU连接到北桥芯片的总线总线频率： 与外频相同或者是外频的倍数总线数据带宽： (总线频率*数据位宽)/8L1,L2,L3cache(缓存数据与指令)L1,L2: core独占；带宽：20-80GB/S；延时：1-5nsL3： core之间共享；带宽：10-20GB/S；延时：10nsCachelinesize： 64BytesInterfaceQPIIntel中，连接一个CPU中的多个处理器(processors)，直接互联QPI带宽：~20GB/s
CPU-程序设计优化Cache-conscious目的：提高L1/L2/L3cache命中率，降低访问内存的概率，降低系统响应时间手段：降低Cache冲突概率提高Cache利用率——数据结构重整False-sharing多线程程序，当不同的线程同时读写同一cacheline上的不同数据时发生；危害：False-sharing会导致L1/L2cachemiss，增加系统延时例如：intthreadArray[2];系统监控对程序做性能测试时，善用系统性能监控命令，定位瓶颈例如：top
MemoryCpu与外部沟通的桥梁，计算机所有程序在内存中运行。其作用是用于暂时存放cpu中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据.(From百度百科)MemoryRAM： 随机存取存储器SRAM： 静态随机存储器 CPUCacheDRAM： 动态随机存储器SDRAM： 同步动态随机存储器 与谁同步？——理论上速度可达到与CPU同步 DDRSDRAM： 双倍数据传输率SDRAM DDRDDR2DDR3Memory-种类随机定位；易失存储；容量有限(单块容量小，插槽少)Memory特性
Memory-性能指标Memory-性能指标核心频率(F1)：内存的工作频率倍增系数：(预读位宽/2)*2(上升下降沿均可传输)时钟频率(F2)：核心频率通过倍频技术得到(倍频，既为预读位宽，基准为2bits)DDR：F2=F1；DDR2：F2=2F1；DDR3：F2=4F1F2=F1*倍增系数/2数据传输频率(F3)：传输数据的频率DDR：F3=2F1；DDR2：F3=4F1；DDR3：F3=8F1F3=F1*倍增系数ThroughputThroughput=F1*(内存总线位数/8)*倍增系数=F3*(内存总线位数/8)Latency30–100nsDDR400DDR3-800(singlechannel,64-bit)400800？400，800数字，指的是数据传输频率F3；对应的F1为200，100带宽DDR400： 200*64/8*2=400*64/8=3.2GB/sDDR3-800：100*64/8*8=800*64/8=6.4GB/s双通道带宽*2
Memory-性能指标(续)
Memory-定位虚拟地址(VirtualAddress)为了区分不同进程的存储空间，每个进程的虚拟地址空间是连续的，但对应的物理地址空间不一定连续32位系统：32位指针=4GBytes64位系统：64位指针=16EBytes页表(PageTable)虚拟地址到物理地址的映射表TLB(Translationlookasidebuffer)缓存Virtualaddress到Physicaladdress的映射关系，加快查找大页(Hugepages)降低页表空间消耗固定内存空间，防止swap
Memoryconscious所有提供L1/L2/L3cache命中率的方法，在memory中同样适用(MemoryLatencyHDD)经常访问数据，常驻内存Memory-编程指导
服务器体系结构SMP/UMA-SymmetricMultiProcessing/UniformMemoryArchitecture服务器中多CPU对称工作，无主次关系。各CPU共享相同的物理内存，访问内存任何地址所需时间相同。程序设计简单。缺点：Scale-up，难以扩展；内存访问冲突NUMA-Non-UniformMemoryAccess多CPU