計算機(jī)系統(tǒng)漫游

信息就是位+上下文

程序被其他程序翻譯成不同的格式

預(yù)處理器、編譯器、匯編器、鏈接器一起構(gòu)成了編譯系統(tǒng)。

• 預(yù)處理階段，預(yù)處理器cpp會修改原始的C程序，比如會把#include <stdio.h>命令告訴預(yù)處理器讀取系統(tǒng)頭文件stdio.h的內(nèi)容，并插入程序文本中，得到了另一個c程序，通常以.i為擴(kuò)展名
• 編譯階段，編譯器ccl將.i文件翻譯成.s文件，包含一個匯編語言程序。
• 匯編階段，匯編器as會將.s翻譯成機(jī)器語言指令，把這些指令打包成一種叫做可重定位目標(biāo)程序的格式，并將結(jié)果保存在目標(biāo).o文件中。.o文件是一個二進(jìn)制文件。
• 鏈接階段，鏈接器ld負(fù)責(zé)將程序中調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫的函數(shù)同函數(shù)所在的預(yù)編譯文件進(jìn)行鏈接，得到一個可執(zhí)行的目標(biāo)文件，此文件可以被加載到內(nèi)存中，由系統(tǒng)執(zhí)行。

了解編譯系統(tǒng)如何工作是大有益處的

處理器讀并解釋存儲在內(nèi)存中的指令

系統(tǒng)的硬件組成

1. 總線，它攜帶信息字節(jié)并負(fù)責(zé)在各個部件間傳遞。
2. I/O設(shè)備，每個I/O設(shè)備都通過一個控制器或適配器與I/O總線相連。控制器是I/O設(shè)備本身或系統(tǒng)的主板上的芯片組，適配器是一塊插在主板插槽上的卡。
3. 主存，是臨時存儲設(shè)備。物理上來說，主存是一組動態(tài)隨機(jī)存取存儲器DRAM芯片組成的。從邏輯上說，存儲器是一個線性的字節(jié)數(shù)組，每個字節(jié)都有其唯一的地址，地址從零開始。
4. 處理器，CPU，是解釋或執(zhí)行存儲在主存中指令的引擎，處理器核心是一個大小為一個字的存儲設(shè)備（寄存器），稱為程序計數(shù)器PC，任何時刻PC都指向主存中某條機(jī)器語言指令。

例子，CPU在指令的要求下可能會執(zhí)行這些操作：

• 加載：從主存復(fù)制一個字節(jié)或一個字到寄存器，以覆蓋寄存器原來的內(nèi)容。
• 存儲：從寄存器復(fù)制一個字節(jié)或一個字到主存的某個位置，以覆蓋原來的內(nèi)容。
• 操作：把兩個寄存器的內(nèi)容復(fù)制到ALU，ALU對這兩個字做算術(shù)運(yùn)算，并將結(jié)果放到一個寄存器中，以覆蓋該寄存器中原來的內(nèi)容。
• 跳轉(zhuǎn)：從指令本身中抽取一個字，并將這個子復(fù)制到程序計數(shù)器PC中，以覆蓋PC中原來的值。

執(zhí)行hello程序

高速緩存至關(guān)重要

存儲設(shè)備形成層次結(jié)構(gòu)

進(jìn)程

進(jìn)程是操作系統(tǒng)對一個正在運(yùn)行的程序的一種抽象。

線程

虛擬內(nèi)存

• 程序代碼和數(shù)據(jù)
• 堆
• 共享庫
• 棧
• 內(nèi)核虛擬內(nèi)存

文件

文件就是字節(jié)序列。

系統(tǒng)之間利用網(wǎng)絡(luò)通信

重要主題

并發(fā)和并行

1. 線程級并發(fā)
2. 指令級并行
3. 單指令、多數(shù)據(jù)并行