電腦編程基礎之深入理解電腦系統1

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電腦編程基礎之深入理解電腦系統1

 

目錄

• 概述——《深入理解電腦系統》
• 電腦系統漫遊
• 資訊的表示和處理

 

 

概述——《深入理解電腦系統》

Computer Systems A Programmers Perspective  英文名

 

電腦系統漫遊

本章簡介

當系統上執行hello程式時，系統發生了什麼以及為什麼會這樣

資訊就是位+上下文

來源程式（或者源檔案） hello.c，實際上是由值0和1組成的位（bit）序列，8個位被組織成一組，成為位元組。每個位元組表示程式中某個文本字元，大部分的現代系統都使用ASCII標準來表示文本字元

程式被其他程式翻譯成不同的格式

編譯系統（compilation system）

前置處理器、編譯器、彙編器和連結器

翻譯過程的四個階段

預先處理階段：hello.c（來源程式） -> hello.i（被修改的來源程式） PS：兩者都是文本

編譯階段：hello.i -> hello.s (組譯工具 文本）

彙編階段：hello.s -> hello.o（可重定位目標程式 二進位）

連結階段：hello.o -> hello（可執行目標程式 二進位）

瞭解編譯系統如何工作是大有益處的

最佳化程式效能

理解連結時出現的錯誤

避免安全性漏洞

處理器讀並解釋儲存在儲存空間中的指令

外殼（shell）

外殼是一個命令列解譯器

系統的硬體組成

匯流排

貫穿整個系統的一組電子管道，通常匯流排被設計成傳送定長的位元組塊，也就是字（word）。字中的位元組數（即字長）是一個基本的系統參數。有4個位元組（32位）和8個位元組（64位）

I/O裝置

通過一個控制器或適配器與I/O匯流排相連。控制器是置於I/O裝置本身的或者系統的主印製電路板（通常稱為主板）上的晶片集，而適配器則是一塊插在主板插槽上的卡

主存

處理器

載入、儲存、操作、跳轉

運行hello程式

快取至關重要

存放裝置形成階層

作業系統管理硬體

進程

線程

虛擬儲存空間

程式碼和資料

堆

共用庫

棧

核心虛擬儲存空間

檔案

系統之間利用網路通訊

重要主題

並發和並行

線程級並發

指令級並行

單指令、多資料並行

電腦系統中抽象的重要性

 

資訊的表示和處理

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