第1章 计算机系统漫游

 1. 源程序实际上就是一个由值0和1组成的位（又称为比特）序列，8个位被组织成一组，称为字节。每个字节表示程序中的某些文本字符。

 2.只由ASCII字符构成的文件称为文本文件，所有其他文件都称为二进制文件

 3.系统中所有的信息--包括磁盘文件 、内存中的程序、内存中存放的用户数据以及网络上传送的数据，都是由一串比特表示的。区分不同数据对象的唯一方法时我们读到这些数据对象时的上下文。比如，在不同的上下文中，一个同样的字节序列可能表示一个整数、浮点数、字符串或者机器指令。

系统的硬件组成

1. 总线
 贯穿整个系统的是一组电子管道，称作总线，它携带信息字节并负责在各个部件间传递。通常总线被设计成传送定长的字节快，也就是字(word)。字中的字节数（即字长）是一个基本的系统参数，各个系统中都不尽相同。现在的大多数机器字长要么是4个字节（32位），要么是8个字节（64位）。

2. I/O设备
 I/O(输入/输出)设备是系统与外部世界的联系通道。我们示例系统包括四个I/O设备：作为用户输入的键盘和鼠标，作为用户输出的显示器，以及用于长期存储数据和程序的磁盘驱动器（简单地说就是磁盘）。最开始，可执行程序hello就存放在磁盘上。

 每个I/O设备都通过一个控制器或适配器与I/O总线相连。控制器和适配器之间的区别主要在于它们的封装方式。控制器是I/O设备本身或者系统的主印制电路板（通常称作主板）上的芯片组。而适配器则是一块插在主板插槽上的卡。无论如何，它们的功能都是在I/O总线和I/O设备之间传递信息。

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3.主存
 主存是一个临时存储设备，在处理器执行程序时，用来存放程序和程序处理的数据。从物理上来说，主存是由一组动态随机存取存储器（DRAM）芯片组成的。从逻辑上来说，存储器是一个线性的字节数组，每个字节都有其唯一的地址（数组索引），这些地址是从零开始的。一般来说，组成程序的每条机器指令都由不同数量的字节构成。

3.处理器
 中央处理单元（CPU），简称处理器，是解释（或执行）存储在主存中指令的引擎。处理器的核心是一个大小为一个字的存储设备（或寄存器），称为程序计数器（PC）。在任何时刻，PC都指向主存中的某条机器语言指令（即含有该条指令的地址）。

 从系统通电开始，直到系统断电，处理器一直在不断地执行程序计数器指向的指令，再更新程序计数器，使其指向下一条指令，处理器看上去是按照一个非常简单的指令执行模型来操作的，这个模型时由指令集架构决定的。在这个模型中，指令按照严格的顺序执行，而执行一条指令包含一系列的步骤。处理器从程序计数器指向的内存处读取指令，解释指令中的位，执行该指令指示的简单操作，然后更新PC,使其指向下一条指令，而这条指令并不一定和在内存中刚刚指向的指令相邻。

 这样的简单操作并不多，它们围绕着主存、寄存器文件和算术/逻辑单元（ALU）进行。寄存器文件是一个小的存储设备，由一些单个字长的寄存器组成，每个寄存器都有唯一个名字。ALU计算新的数据和地址值。下面是一些简单操作的例子，CPU在指令的要求下可能会指执行这些操作。

• 加载 ：从主存复制一个字节或者一个字到寄存器，以覆盖寄存器原来的内容。

• 存储 ：从寄存器复制一个字节或者一个字到主存的某个位置，以覆盖这个位置上原来的内容。

• 操作 ： 把；两个寄存器的内容复制到ALU，ALU对这两个字做算术运算，并将结果存放到一个寄存器中，以覆盖该寄存器中原来的内容。

• 跳转 ：从指令本身中抽取一个字，并将这个字复制到程序计数器（PC）中，以覆盖PC中原来的值。