知識點整理：

1. 背景了解：

gnu項目開發(fā)了包含unix操作系統(tǒng)的所有主要部件的環(huán)境，而內(nèi)核是由linux項目單獨開發(fā)的，gnu環(huán)境包含EMACS編輯器，GCC編譯器，GDB調(diào)試器，匯編器，鏈接器，處理二進制文件的工具以及其他的部件等，支持不同語言。

2. 編譯器編譯的四個階段:

1)預(yù)處理階段：

預(yù)處理器（cpp)需要根據(jù)以字符#開頭的命令修改原始的c程序，將頭文件的內(nèi)容插入程序文本中

2）編譯階段：

編譯器（ccl）將文本文件hello.i翻譯成hello.s,變成一個匯編語言程序

3）匯編階段：

匯編器（AS）將程序翻譯成機器語言指令格式，打包成可重定位目標程序（relocatable object program）格式，并保存在二進制文件上。

4）鏈接階段：

鏈接器（Id）將已預(yù)編譯了的目標文件合并在此文件中，得到可執(zhí)行目標文件，可以加載到內(nèi)存中，由系統(tǒng)執(zhí)行。

3.系統(tǒng)的硬件組成：

總線，i/o設(shè)備，主存，處理器。

主存是用來存放程序和程序處理的數(shù)據(jù)，從物理上來看，主存是由動態(tài)隨機存取存儲器DRAM芯片組成。

處理器：CPU，是解釋存儲在主存中指令的引擎。核心是一個字長的存儲設(shè)備，稱為程序計數(shù)器PC，在任何時刻，PC都指向主存中的某條機器語言指令，即含有該條指令的地址。

4.程序運行中機器做了什么？

當我們在鍵盤中輸入“./hello"時候，shell就會將字符讀入到寄存器文件中，當我們輸入回車鍵之后，shell知道輸入結(jié)束，就會開始執(zhí)行指令來加載hello程序文件，將hello目標文件中的代碼和數(shù)據(jù)從磁盤復(fù)制到主存上，然后處理就會開始執(zhí)行程序中的機器語言指令，輸出結(jié)果先是在主存中，然后被復(fù)制到寄存器文件最終被顯示在屏幕上。

5. 緩存的重要性

適配器 是在擴展槽上，控制器在主板上。

高速緩存存儲器是為了解決處理器與主存之間的差距而設(shè)計的更小更快的存儲設(shè)備。

高速緩存的層次結(jié)構(gòu)圖：

6. 相關(guān)概念：

進程:操作系統(tǒng)對一個正在運行的程序的抽象，可以由多個線程組成，線程運行在進程的上下文中，并共享同樣的代碼和全局數(shù)據(jù)。

虛擬存儲器：每個進程都可以看到同樣的存儲器，成為虛擬地址空間，由大量準確定義的區(qū)組成，每個區(qū)都有專門的功能。最上面是操作系統(tǒng)的代碼和數(shù)據(jù)保留的區(qū)域，底部區(qū)域是存放用戶進程定義的代碼和數(shù)據(jù)，地址是從下到上增大的。

用戶棧：編譯器用它實現(xiàn)函數(shù)調(diào)用，可動態(tài)擴展和收縮，調(diào)用時候棧增大，返回時候，棧收縮。

內(nèi)核虛擬存儲器：不允許應(yīng)用程序讀寫這個區(qū)域的內(nèi)容或者直接調(diào)用內(nèi)核代碼定義的函數(shù)。

并發(fā)：線程式并發(fā)，指令級并發(fā)，單指令多數(shù)據(jù)并發(fā)。

待解決問題：線程和進程的區(qū)分。