深入了解计算机系统读书笔记

前言

该博客是用来记录自己学习 深入了解计算机的读书笔记 ，

计算机系统的硬件组成

CPU：中央处理单元，ALU：算数/逻辑单元，PC：程序计数器，USB：串行总线

总线

首先他是贯穿整个系统的电子管道， 他携带信息字节并负责在各个部件之间传递，总线被设计成传送定长的字节块，也就是字，字中的字节数称之为字长。

I/O设备

什么是I/O设备？

I/O设备是系统与外界联系的通道。我们的事例系统中包括作为用户输入数据的鼠标和键盘，以及用户输出的显示器，以及长期存储数据和程序的磁盘。

I/O设备是如何和系统交互数据的？

每个I/O设备都是通过一个控制器或适配器与I/O总线连接起来的。

控制器和适配器的区别？

控制器是I/O设备自身的芯片组，而适配器是一个插在主板上的卡槽。他们的作用就是在I/O总线和I/O设备之间传递信息。

主存

主存是一个临时存储设备，在程序执行的时候，他用来存放程序和程序处理的数据，物理上来说他是一个动态随机存取存储器芯片组成，逻辑上他是一个由线性的字节数组组成，每个字节都有自己唯一的地址，这个地址是从零开始的。

处理器

处理器是干啥的？

简单来说就是解释执行存储的主存中的指令，处理器的核心就是程序计数器大小的存储设备(或寄存器)，在任何一个时间上，PC都指向主存中的某条指令。

处理器的工作核心

处理器的工作的核心就是 取址 执行 取址，执行。一直循环

操作系统管理硬件

我们是如何操作计算机系统的硬件的？

计算机软件是通过操作系统来操作计算机的系统硬件的，我们通过操作系统操作和管理计算机的硬件。

操作系统的基本功能

操作系统的第一个功能是防止硬件被失控的程序滥用，

1. 进程
   进程是操作系统对运行的程序的一种抽象，一个操作系统上可以有多个进程，而每一个进程都好像在独占的使用硬件，我们称之为并发执行，

2. 线程
   尽管我们认为进程只有第一的控制流，但是现在操作系统中，一个进程实际上可以由多个称为线程的执行单元组成，每个线程运行在进程的上下问中，共享同样的代码和数据

3. 虚拟存储器
   虚拟存储器是一个抽象的概念，他为每个进程提供一个假象，好像每个进程都在独占的使用主存，每个进程看到的存储器都是一致的，称之为虚拟地址空间
   

文件

文件就是字节序列，每个I/O设备都可以被看成是文件，系统中的所有的输入和输出都是都是通过UnixI/O的一组系统函数调用读写文件实现的。
文件这个简单而精致的概念是非常强大的，因为他使得应用程序能够统一地看待系统只可能存在的各式各样的I/O设备。

利用网络系统和其他系统通信

现在的操作系统经常是通过网络和其他的系统连接的，从单独的系统来看，网络可以被视为是又一个I/O设备。系统通过网络适配器将数据共享到另一个机器，相似的也可以通过网络适配器读取其他设备的数据。