计算机编程基础之深入理解计算机系统1

计算机编程基础之深入理解计算机系统1

 

目录

• 概述——《深入理解计算机系统》
• 计算机系统漫游
• 信息的表示和处理

 

 

概述——《深入理解计算机系统》

Computer Systems A Programmers Perspective  英文名

 

计算机系统漫游

本章简介

当系统上执行hello程序时，系统发生了什么以及为什么会这样

信息就是位+上下文

源程序（或者源文件） hello.c，实际上是由值0和1组成的位（bit）序列，8个位被组织成一组，成为字节。每个字节表示程序中某个文本字符，大部分的现代系统都使用ASCII标准来表示文本字符

程序被其他程序翻译成不同的格式

编译系统（compilation system）

预处理器、编译器、汇编器和链接器

翻译过程的四个阶段

预处理阶段：hello.c（源程序） -> hello.i（被修改的源程序） PS：两者都是文本

编译阶段：hello.i -> hello.s (汇编程序 文本）

汇编阶段：hello.s -> hello.o（可重定位目标程序 二进制）

链接阶段：hello.o -> hello（可执行目标程序 二进制）

了解编译系统如何工作是大有益处的

优化程序性能

理解链接时出现的错误

避免安全漏洞

处理器读并解释存储在存储器中的指令

外壳（shell）

外壳是一个命令行解释器

系统的硬件组成

总线

贯穿整个系统的一组电子管道，通常总线被设计成传送定长的字节块，也就是字（word）。字中的字节数（即字长）是一个基本的系统参数。有4个字节（32位）和8个字节（64位）

I/O设备

通过一个控制器或适配器与I/O总线相连。控制器是置于I/O设备本身的或者系统的主印制电路板（通常称为主板）上的芯片组，而适配器则是一块插在主板插槽上的卡

主存

处理器

加载、存储、操作、跳转

运行hello程序

高速缓存至关重要

存储设备形成层次结构

操作系统管理硬件

进程

线程

虚拟存储器

程序代码和数据

堆

共享库

栈

内核虚拟存储器

文件

系统之间利用网络通信

重要主题

并发和并行

线程级并发

指令级并行

单指令、多数据并行

计算机系统中抽象的重要性

 

信息的表示和处理