第12章笔记：跨层性能、可靠性与答辩

本章要解决的问题

沿程序真实运行路径学习跨层性能、可靠性与答辩，始终区分抽象接口、实现状态和可观测证据。 本章七课是一条连续推理链，不是七个标题。先确定上一课输出怎样成为下一课输入，再记录对象、事件、状态和证据。

七课连接

• 工作负载与基准：关系 benchmark=workload+metric+protocol；练习为为《工作负载与基准》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 benchmark=workload+metric+protocol 复算关键量；边界为不能把《工作负载与基准》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《CPU时间与CPI分解》。
• CPU时间与CPI分解：关系 T=IC\cdot CPI/f；练习为为《CPU时间与CPI分解》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 T=IC\cdot CPI/f 复算关键量；边界为不能把《CPU时间与CPI分解》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《Amdahl与瓶颈》。
• Amdahl与瓶颈：关系 S=1/[(1-p)+p/s]；练习为为《Amdahl与瓶颈》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 S=1/[(1-p)+p/s] 复算关键量；边界为不能把《Amdahl与瓶颈》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《吞吐、延迟与排队》。
• 吞吐、延迟与排队：关系 L=N/X；练习为为《吞吐、延迟与排队》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 L=N/X 复算关键量；边界为不能把《吞吐、延迟与排队》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《观测、剖析与首个偏差》。
• 观测、剖析与首个偏差：关系 symptom\to first\ deviation；练习为为《观测、剖析与首个偏差》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 symptom\to first\ deviation 复算关键量；边界为不能把《观测、剖析与首个偏差》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《跨层优化与回归》。
• 跨层优化与回归：关系 same\ semantics+less\ resource；练习为为《跨层优化与回归》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 same\ semantics+less\ resource 复算关键量；边界为不能把《跨层优化与回归》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《程序运行路径综合答辩》。
• 程序运行路径综合答辩：关系 source\to observable\ evidence；练习为为《程序运行路径综合答辩》构造一条最短可运行轨迹，逐步记录输入状态、系统动作和输出状态，并用关系 source\to observable\ evidence 复算关键量；边界为不能把《程序运行路径综合答辩》在语言、ABI、ISA、微体系结构、内核或设备层的对象混成一个‘系统自动完成’，必须声明位宽、权限、时序和失败后的可见状态；连接说明：承接前一课的状态或契约；本节结果会进入《程序运行路径综合答辩》。

章内学习法

先闭卷画一条最短执行轨迹，再为每个箭头标主体和所属层；随后逐式复算，运行本章代码实验四组测试，并增加一个越界、权限、冲突、乱序或故障输入。只要实际值与模型不同，就保存首个偏差，不用后续噪声替代根因。

错题与复习

把错误归入分层混淆、位宽/单位、状态跳步、事件顺序、权限遗漏、并发交错、故障恢复或观察窗八类。一周后更换参数重做阶段卷；能向同学从现象讲到机制、公式、实验和边界，才算学会。