CSAPP:第1章计算机系统漫游

以你之姓@ 2023-01-02 03:24 187阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *   *  1.1 information=bit+context
             *  1.2 程序翻译
             *  1.3 了解编译的好处
             *  1.4 CPU如何读取+解释命令
             *  1.5 讲述Cache的重要性
             *  1.6 存储设备的层次结构
             *  1.7 进程、线程、虚拟内存的概念
             *  1.8 系统之间网络通信
             *  1.9 重要主题
             *  1.10 小结

#### 1.1 information=bit+context ####

*  1.1主要传达的意思是所谓信息就是特定二进制（位）的排列组合（上下文），因此构成了不同的信息。
 *  另外，aside中提了一嘴C语言的起源，总的来说，C之所以可以成功，主要因为以下几个优势
    
     *  C一开始就作为Unix的系统语言被开发出来的
     *  C小、简单、易于移植
     *  C是为实践目的设计的——other people found that they could write programs they wanted，也就是说C比较通用

#### 1.2 程序翻译 ####

*  1.2 主要讲述程序编译过程
 *  围绕这一句命令开始讲述`linux>gcc -o hello hello.c`，主要分为四个步骤  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5bXVhbXVh_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]
    
     *  1、预处理
        
         *  hello.c–>hello.i
         *  主要工作是将\# include 后<> 文件的内容插入到当前文件中，形成一个.i文件
     *  2、编译
        
         *  hello.i–>hello.s
         *  这个工作是由编译器（CCL）完成的，其中hello.s是一个汇编程序
     *  3、汇编
        
         *  hello.s–>hello.o
         *  这个工作是由汇编器（as） 完成的，其中hello.o是指令集文件（二进制文件，打开是乱码）
         *  这里需要注意一点的是，汇编是从汇编语言到机器指令，编译才是从高级语言到汇编语言
     *  4、链接
        
         *  hello.o–>hello
         *  这个阶段是由链接器（ld）完成的，功能是将本文件和库函数（用到的）预编译的.o文件合并到一起，最终得到的是可执行文件（实际上还是二进制）

#### 1.3 了解编译的好处 ####

*  优化程序新能（3、5、6）
 *  理解链接时出现的错误（7）
 *  避免安全漏洞（3）

#### 1.4 CPU如何读取+解释命令 ####

*  主要讲了这么几件事
    
     *  1、描述shell执行的过程，这个就是命令行的机制，一般符合我们的直觉——即等待-〉输入-〉执行循环
     *  2、描述硬件的组成，这里是计算机的多总线（3总线）结构的模型，如下所示  
        ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5bXVhbXVh_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]
        
         *  3、如何运行Hello
            
             *  命令行读取与分析
             *  文件读取
             *  执行+显示

#### 1.5 讲述Cache的重要性 ####

*  是常见的Cache-主存-辅存三级结构，不同的是，Cache分为三级Cache

#### 1.6 存储设备的层次结构 ####

*  基本同1.5，放张图  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5bXVhbXVh_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

#### 1.7 进程、线程、虚拟内存的概念 ####

*  1、进程
    
     *  进程是OS对一个正在运行程序的抽象
     *  进程转换有内核（kernel）管理的，内核不是一个独立的进程，而是系统管理全部进程所用代码和数据的集合。
 *  2、线程
    
     *  更容易共享数据（同一进程下）
     *  高效
 *  3、虚拟内存
    
     *  即虚拟地址空间——每个进程都独占主存的假象  
        ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5bXVhbXVh_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]
        
         *  程序代码数据
         *  堆——运行时堆，用于存放数据，类似malloc free是对此处操作
         *  共享库——放类似C语言标准库
         *  栈——用户栈，实现函数调用，动态伸缩
         *  内核虚拟内存——为内核保留
 *  4、文件=字节序列

#### 1.8 系统之间网络通信 ####

*  介绍了telnet机制  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5bXVhbXVh_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

#### 1.9 重要主题 ####

*  Amdahl定律（有两道简单习题）  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5bXVhbXVh_size_16_color_FFFFFF_t_70]
    
     *  这个公式讲的是，加速（减速）后的时间= 部分原时间+部分加速后的时间，最后记一下加速比的公式是old/new即可
 *  并发和并行的概念（区分）
    
     *  所谓并发=**同一段**时间同时运行——单CPU进程/线程快速切换，看起来好像同时运行
     *  超线程——同时多线程，允许一个CPU同时控制多个流
     *  指令级并行
        
         *  多指流水线技术，其中现代的多为超标量流水线
     *  单指令、多数据并行（SIMD）
        
         *  运行一条指令产生多个可并行的操作
 *  抽象的重要性

#### 1.10 小结 ####

*  上述总结

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