Придбаний Оптимизация Go, как в BigTech [Balun Courses] [Игорь Панасюк]

[Gadzhi]

Оптимизация Go, как в BigTech [Balun Courses] [Игорь Панасюк]



Проблемы, которые решает курс:

1. Пишу бизнес-логику и приложения на Go, но не могу разобраться perf-снимот или прочитать код в сторонней библиотеке.
2. Паникую, если нужно оптимизировать код, потому что не знаю, что происходит за пределами синтаксиса.
3. На работе пишу простые фичи, но хочется заниматься чем-то нетривиальным и низкоуровневым.
4. Не могу разобраться в исходном коде Go, потому что не понимаю, как устроен язык/архитектура компьютера.
5. Хочу устроиться в BigTech, но на собеседованиях валюсь на вопросах по внутреннему устройству GO и Computer Science.

За 5 недель на практике научишься выжимать все соки из Golang:

1. Изучишь computer science для работы в BigTech и научишься понимать, как исполняется код от языкового синтаксиса до машинных инструкций.
2. Узнаешь, как устроена операционка и на практике разберешь calling convention и научишься вызывать syscall’ы.
3. С нуля научишься использовать ассемблер в Go для понимания языковых оптимизаций.
4. Научишься оптимизировать код на примерах bigtech-компаний и низкоуровневого программирования.
5. Глубоко разберешь подкапотную работу low-level пакетов: unsafe и runtime, reflect и debug.
6. Научишься использовать профайлер для оптимизаций CPU, памяти и блокировок.
7. И за счет всех этих знаний сможешь повысить уровень ЗП и свою ценность в компании, как специалиста.

Программа курса:
◆ Неделя 1. Основы Computer Science. Часть 1
Урок №1 — Микроархитектура процессора
Урок №2 — Оперативная, кеш память
◆ Неделя 2. Основы Computer Science. Часть 2
Урок №3 — Архитектура операционных систем
Урок №4 — Управления памятью в операционке
◆ Неделя 3. Ассемблер в GO и работа со стеком
Урок №5 — введение в ассемблер Go
Урок №6 — инструкции работы со стеком
◆ Неделя 4. Дополнительные фишки оптимизации, кодинг бенчмарков
Урок №7 — устройство памяти в Go, бенчмарки
Урок №8 — оптимизации в Go
◆ Неделя 5. Рантайм в Go и профилирование
Урок №9 — управление внутренним состоянием рантайма Go
Урок №10 — профилирование в Go

Спойлер: Информация

### Основы Computer Science. Часть 1

#### Урок №1 – Микроархитектура процессора

Внутреннее устройство компьютера

• Industry Standard Architecture (ISA)
• Модели разделения памяти
• Организация чипсетов

Внутреннее устройство процессора

• Архитектура CPU
• Многотактовые процессоры
• Конвейер процессора
• Предсказывание переходов
• Устройство регистров
• Типы команд
• SMT и hyperthreading
• Таксономия Флинна
• Пример процессора на Verilog

#### Урок №2 – Оперативная, кеш память

Внутреннее устройство кеша процессора

• Кеш линии
• Политики кэширования
• Когерентность кеша
• Политики инвалидизации кеша
• Уровни кеша
• Способы размещения данных на уровнях кеша
• Чтение и запись в кеш

Внутреннее устройство оперативной памяти

• Memory endian
• Page tables
• Hierarchical page tables
• Страничная адресация
• Трансляция адресов
• Shared memory
• Direct memory access

---

Результат:

• за пару часов получил(-а) основы Computer Science, которые спрашивают на собеседованиях
• умеешь ускорять код через понимание, как он исполняется "под капотом"

### Основы Computer Science. Часть 2

#### Урок №3 – Архитектура операционных систем

Введение в операционные системы

• Что такое операционная система и зачем она нужна?
• Архитектура операционных систем (monolitic, micro)
• ASMP, SMP
• User space
• Kernel space
• Примеры операционных систем xv6

Прерывания и системные вызовы

• fork(), vfork(), exec(), clone()
• Copy on write
• Синхронные, асинхронные прерывания
• User, kernel, interrupt stacks
• Golang syscalls examples
• Буферизация и дескрипторы

#### Урок №4 – Управления памяти в операционке

Механизмы управления памятью

• Memory ordering
• Barriers, out-of-order execution
• Memory reclaim
• Виртуальные и физические адреса
• Memory mapped files
• Swap file
• Translation lookaside buffer
• Линейное выравнивание памяти
• Фрагментация памяти, аллокаторы
• Пример buddy аллокатора в xv6

Абстракции операционной системы

• Процессы, потоки
• Process context
• Interrupt request
• Tasklets
• OOM Killer
• SLAB
• Pipe

---

Результат:

• за пару часов получаешь основы Computer Science, которые спрашивают на собеседованиях
• умеешь ускорять код через понимание, как он исполняется "под капотом"

Домашнее задание:
- написать программы, которые взаимодействуют с операционной системой через syscalls. Написать свои каналы в Go, используя syscall pipe.

---

### Неделя 3
### Ассемблер в GO и работа со стеком

#### Урок №5 – введение в ассемблер Go

Введение в ассемблер Go

• Типы инструкций
• Кроссплатформенность
• Flags register
• Сравнение инструкций
• Addressing modes

#### Урок №6 – инструкции работы со стеком

Стек программы

• Инструкции работы со стеком
• Red zone
• Guard pages
• Stack overflow
• Локальные переменные
• Соглашения вызова функций
• Стековый фрейм

---

Результат:

• понимаешь, как твоя программа транслируется в ассемблерный код
• умеешь писать собственные программы на ассемблере

Домашнее задание:
- написать свою программу на ассемблере Go

---

### Неделя 4
### Дополнительные фишки оптимизации, кодинг бенчмарков

#### Урок №7 – устройство памяти в Go, бенчмарки

Устройство памяти в Go

• Аллокатор Go
• Go арены, спаны
• Go scavenger, madvise calls
• Сравнение с другими языками программирования
• Сборка мусора, балласт

Бенчмарки в Go

• Что такое бенчмарки и зачем они нужны
• Как писать бенчмарки в Go
• Бенчмарки конкурентных программ

#### Урок №8 – оптимизации в Go

Устройство Go

• Escape analysis
• Устройство типов в Go, виртуальные вызовы

Оптимизации в Go

• Примеры базовых оптимизаций
• Работа с пакетом unsafe, работа с uintptr
• Bounds check elimination
• sync.Pool
• Copy and allocate optimizations
• Пакет reflect, законы рефлексии в Go
• Small-size объекты

---

Результат:

• понимаешь внутреннее устройство рантайма Go с точки зрения управления памятью
• умеешь работать с low-level пакетами и рефлексией Go
• на практике умеешь применять оптимизации в Go

Домашнее задание:

• используя рефлексию Go, написать свою собственную реализацию RPC
• С помощью unsafe пакета написать нетривиальные функции. Например, которые не делают лишние копии данных. Дополнительно написать бенчмарки

---

### Неделя 5
### Рантайм в Go и профилирование

#### Урок №9 – управление внутренним состоянием рантайма Go

Управление внутренним состоянием рантайма Go

• Пакет runtime, анализ внутреннего состояния приложения, профилирование
• Пакет debug, способы контролировать внутреннее состояние рантайма Go
• Проблемы фрагментации, сборки мусора, нехватки памяти в приложениях и их решения

Использование продвинутых техник

• Выбор аллокаторов
• CGO, примеры использования
• PGO

#### Урок №10 – профилирование в Go

Профилирование в Go

• Внутреннее устройство профилировщика Go
• Как работать с профилировщиком Go (CLI, Web)
• Типы профилировщиков
• Накладные расходы при профилировании

---

Результат:

• умеешь оптимизировать приложение, используя продвинутые пакеты Go, которые позволяют управлять внутренним состоянием рантайма
• умеешь профилировать приложение

Домашнее задание:
- написать свой микросервис, включив в него работу с CGO, сделать профилирование и применить PGO

Стоимость: 38800 руб.
https://balun.courses/courses/optimization_go