（一）、计算机的组成

CPU：
算术逻辑单元ALU(arithmetic and logic unit)：实现多组算数运算和逻辑运算的组合逻辑电路
寄存器Registers：存储二进制代码，由具有存储功能的触发器构成。一个触发器可以存储1位二进制代码，故存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。
寄存器PC（program counter）：存储内存地址，该地址是下一条即将执行的指令的地址。
缓存cache：存储时间片使用完但没执行完的线程的数据，例如：该线程未执行完的地址。

2、程序读入内存
程序读入内存全是由0和1构成，从内存读入CPU计算，要通过总线。
当一个指令为0101，但是其可以表达数字5和加法时，那么怎么区分该指令的正确操作。
总线分为：控制线、地址线、数据线。
1. 地址线：CPU下一步需要执行的操作的地址
2. 控制线：指令
3. 数据线：数据

一个程序的执行：先把程序读入内存，找到起始地址（main），逐步读出指令和数据，通过CPU计算再写回内存。

（二）、进程和线程

进程：当一个程序进入内存的时候就可以称为进程，并为其分配资源：内存空间。进程进入内存，同时产生一个主线程
线程：是可执行的计算单元（任务），多个线程共享进程的内存空间。（共享空间，不共享计算）

1、线程的切换

当线程在cpu中的时间片已经用完，但该线程未执行完，那么保存线程上下文（线程的状态、线程结束执行的地址）。

2、对于一个程序，设置多少个线程合适（线程池设置多少核心线程池）？

注：Nt：线程数量，Nc：CPU数量，Uc：CPU利用率（0-1），W：线程等待时间，C：线程执行时间。

Nt = Nc * Uc * (1+W/C)

例如：一个单核CPU，线程等待时间50%，线程执行时间50%，CPU利用率100%，那么带入公式，该程序就设置为两个线程。

3、工业实践，CPU三级缓存

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4、超线程

一个CPU有一个计算单元、多个寄存器
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5、缓存行（一般为64bytes，64*8bit）

缓存行：一次性读取的数据块
程序的局部性原理：
空间局部性：一旦程序访问了某个存储单元，则不久之后，其附近的存储单元也将被访问。
时间局部性：如果程序中的某条指令一旦执行，则不久之后该指令可能再次被执行；如果某数据被访问，则不久之后该数据可能再次被访问。
因为有缓存行，所有得有一种机制保证数据的一致性，这种机制被称为：缓存一致性协议（不同CPU有不同的缓存一致性协议）
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