CSSAPP 阅读笔记 Chapter1

全书内容的粗略概括，对后续章节的内容在总体上有大致了解。

程序的翻译过程及编译系统

预处理阶段

预处理器（cpp）根据命令修改原始程序，得到以 .i 作为文件扩展名的另一个程序。

编译阶段

编译器（ccl）将文本文件 ***.i 翻译成文本文件***.s，其中包含一个汇编语言程序。

汇编阶段

汇编器（as） 将***.s 文件翻译成机器语言指令，将指令打包成可重定位目标程序格式，并保存在二进制文件***.o 中。

链接阶段

链接器（ld）将程序中调用的库函数的目标文件合并到***.o 文件，得到可执行目标文件***。

执行阶段

可执行文件被加载到内存中，由系统执行。

系统的硬件组成

总线

贯穿于系统的一组电子管道，负责携带信息字节在各部件间传递。

I/O设备

系统与外界的联系通道，每个设备通过一个控制器或适配器与I/O总线连接。

主存

一组动态随机存取存储器（DRAM）芯片组成的临时存储设备，用于存放程序执行时的程序及其处理的数据。

处理器

执行存储在主存中指令的引擎，包含程序计数器（PC）、寄存器文件、算术逻辑单元（ALU）。

高速缓存

暂时存储区域，存放处理器近期可能需要的信息。用于解决处理器与主存之间读取数据的速度和存储容量的差距。

存储器层次结构

在该结构中，从上至下，设备访问速度越来越慢，容量越来越大，每字节造价越来便宜。寄存器文件在层次结构中位于最顶部，记为L0。

主要思想：一层上的存储器作为低一层存储器的高速缓存。

操作系统管理

进程

操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象。

上下文：进程运行所需的所有状态信息。

上下文切换：操作系统保存当前进程的上下文、恢复新进程的上下文，将控制权从当前进程传递到新进程。

线程

组成进程的执行单元，运行在进程的上下文中，共享同样的代码和数据。

虚拟存储器

将所有存储器看成一个一致的存储器，抽象为一整个虚拟地址空间。

计算机系统的抽象

文件：对I/O设备的抽象。

虚拟存储器：对程序存储器的抽象<主存+I/O设备>

进程：对正在运行的程序的抽象<处理器+主存+I/O设备>

虚拟机：对整个计算机的抽象<操作系统+处理器+主存+I/O设备>