Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
「プログラマーのためのCPU入門」は入り口として丁度よい!
Search
forrep
February 28, 2024
Programming
48
33k
「プログラマーのためのCPU入門」は入り口として丁度よい!
forrep
February 28, 2024
Tweet
Share
More Decks by forrep
See All by forrep
Linux && Docker 研修/Linux && Docker training
forrep
27
5.3k
RAGにベクトルDBは必要ない!DBも不要で運用めちゃ楽な RAG Chatbot を作った話
forrep
37
16k
Google Analytics でサイト速度を計測する / Measure site speed with Google Analytics
forrep
2
330
最近コードレビューで指摘したこと
forrep
3
500
DevTools でパフォーマンスチューニング入門 / Introduction to Performance Tuning with DevTools
forrep
2
430
技術的負債に対する視力を得る / How to View Technical Debt
forrep
0
790
しくじり先生 - NFS+sqliteで苦労した話から学ぶ、問題解決の考え方 / problem-solving approach
forrep
1
1.2k
理屈で考える、データベースのチューニング / Database tuning How-To
forrep
28
9.2k
ブラウザの制約条件から考えるフロントエンドのリソース設計/Frontend Performance How to
forrep
2
810
Other Decks in Programming
See All in Programming
ライブ配信サービスの インフラのジレンマ -マルチクラウドに至ったワケ-
mirrativ
1
240
あのころの iPod を どうにか再生させたい
orumin
2
2.5k
React 使いじゃなくても知っておきたい教養としての React
oukayuka
18
5.7k
DynamoDBは怖くない!〜テーブル設計の勘所とテスト戦略〜
hyamazaki
1
200
LLMは麻雀を知らなすぎるから俺が教育してやる
po3rin
3
2.2k
Constant integer division faster than compiler-generated code
herumi
2
670
Flutterと Vibe Coding で個人開発!
hyshu
1
250
JetBrainsのAI機能の紹介 #jjug
yusuke
0
210
Understanding Kotlin Multiplatform
l2hyunwoo
0
260
The state patternの実践 個人開発で培ったpractice集
miyanokomiya
0
130
Comparing decimals in Swift Testing
417_72ki
0
170
フロントエンドのmonorepo化と責務分離のリアーキテクト
kajitack
2
120
Featured
See All Featured
Cheating the UX When There Is Nothing More to Optimize - PixelPioneers
stephaniewalter
283
13k
Templates, Plugins, & Blocks: Oh My! Creating the theme that thinks of everything
marktimemedia
31
2.5k
Creating an realtime collaboration tool: Agile Flush - .NET Oxford
marcduiker
31
2.2k
Improving Core Web Vitals using Speculation Rules API
sergeychernyshev
18
1.1k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
70
11k
Visualization
eitanlees
146
16k
Java REST API Framework Comparison - PWX 2021
mraible
33
8.8k
4 Signs Your Business is Dying
shpigford
184
22k
The Art of Delivering Value - GDevCon NA Keynote
reverentgeek
15
1.6k
Connecting the Dots Between Site Speed, User Experience & Your Business [WebExpo 2025]
tammyeverts
8
470
A designer walks into a library…
pauljervisheath
207
24k
Music & Morning Musume
bryan
46
6.7k
Transcript
「プログラマーのためのCPU入門」 は入り口として丁度よい! ~ Webエンジニア目線 ~ 1 株式会社ラクーンホールディングス 技術戦略部 羽山純
自己紹介 • 名前 ◦ 羽山 純(Jun Hayama) • 所属 ◦
株式会社ラクーンホールディングス 技術戦略部 • 技術領域 ◦ バックエンド・インフラ ◦ パフォーマンス改善 ▪ MySQLでプライマリキーをUUIDにする前に知っておいて欲しいこと ◦ AI(企業審査AI) • 個人活動 ◦ アプリ開発 2
紹介する書籍 プログラマーのためのCPU入門 - CPUは如何にしてソフトウェアを 高速に実行するか いわゆる「低レイヤ」の書籍です 3 Takenobu Tani.(2023-1-25).“プログラマーのためのCPU入門 -
CPUは如何にしてソフトウェアを高速に実行するか”.ラムダ ノート.https://www.lambdanote.com/products/cpu
「低レイヤ」について、こう思っていませんか? • WebエンジニアにはCPUほどの低レイヤは必要ない • クラウド環境だから細かいことを考えなくてもよい • 現代のCPUは十分に速いから気にしなくてもよい → そんなことはありません 4
本書で得られるメリット(1) 本書で得られるメリット(1) カーネルの理解を深められる 5
カーネルの知識を深められる 上位レイヤは下位レイヤに依存し、 各レイヤの習得には1~2レイヤ下までの知識が必要です 本書はCPUへの理解を通して カーネルの理解を深めてくれます 6 アプリケーション ライブラリ・FW ランタイム・VM コンパイラ
ユーザー空間 カーネル ハードウェア OS CPU 他 言語 依存 依存 依存 依存 依存
本書で得られるメリット(2) 本書で得られるメリット(2) 長く生きる汎用的な知識と問題解決力 7
山で遭難したら登れ 「山で遭難したら登れ」と言われます 逆すり鉢の形状で山頂に近づくほど狭くなるため 登ると正規ルートに復帰できる可能性が 高くなります この形は先ほどの「低レイヤ」の図 と似てませんか? 8
低レイヤほどバリエーションが減少 アプリケーションは要件やサービスだけ星の数ほど ライブラリ・FW は Django, Flask, SpringBoot, Rails, , ,
その下層は Python, Java, Ruby, , , OS は Linux がデファクト 低レイヤほどバリエーションが少なく 長く使える汎用的な知識となります 9 アプリケーション ライブラリ・FW ランタイム・VM コンパイラ ユーザー空間 カーネル ハードウェア OS CPU 他 言語
問題解決力 問題解決では、順に低レイヤに降りると解決しやすいです いずこかで発生した問題に対し、 降りられる限界のレイヤが そのエンジニアの力量です 本書でCPUの知識を通して カーネルへの理解を深めると 問題解決力が上昇します 10 アプリケーション
ライブラリ・FW ランタイム・VM コンパイラ ユーザー空間 カーネル ハードウェア OS CPU 他 言語
本書で得られるメリット(3) 本書で得られるメリット(3) パフォーマンスはやっぱり大切 11
アプリ・インフラの高速化のヒントがたくさん • システムコールが遅い理由を仕組みから理解できた • メモリは仮想記憶のため1度の取得に2回のアクセスが必要 ◦ 仮想アドレスと物理アドレスをページテーブルで変換 ◦ ページテーブルのキャッシュ(TLB)をミスするととても遅い ◦
巨大なメモリ空間を利用するとページテーブルが肥大化する • メモリはCPUより4倍ほど遅いが、L1キャッシュミスすると 100倍ほどまで遅くなる、メインメモリはとても遅い ◦ 小さいメモリ空間の利用は速いが、巨大なメモリ空間をランダ ムで使うと、キャッシュミスして100~1000倍は遅い • 複数コア・マルチスレッドで同一アドレスへの書き込みを行 うと「コヒーレンスミス」が発生して非常に遅い ◦ マルチプロセスモデルの方が優れているシーンもある 12
まとめと余談 Webエンジニア目線で本書は CPUを通してカーネルの知識を深めるために有用です そして、効率的なアルゴリズムを組むのに最適な知識が たくさん詰まっています パズルの最適解を探すアプリを開発していた時代に 出会っていたら、あと2割は演算を速くできたと思います 13