CSPA-01.计算机系统漫游
2019-02-13 14:42:08 7 举报AI智能生成
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计算机系统漫游
作者其他创作
大纲/内容
操作系统管理硬件
把操作系统看成是应用程序和硬件之间的一层软件
操作系统基本功能
防止硬件被失控的应用程序滥用
向应用程序提供简单一致的机制来控制复杂又通常大不相同的低级硬件设备
进程
操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象
上下文切换:操作系统实现这种交错执行的机制
内核是操作系统代码常驻主存的部分
线程
一个进程实际上可以由多个称为线程的执行单元组成
多线程比多进程之间更容易实现共享数据
虚拟内存
虚拟地址空间的区构成
程序代码和数据
紧接着是和c全局变量对应的数据位置
运行开始时即被指定大小
堆
代码和数据区后紧随着的是运行时堆
在运行时可动态扩展和收缩
共享库
存放像C标准库和数学库这样的共享库的代码和数据的区域
栈
位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈
编译期用它来实现函数调用
可动态扩展和收缩
内核虚拟内存
虚拟地址空间顶部是为内核保留的
文件
系统之间利用网络通信
重要主题
Amdahl定律
并发(concurrency)
并行(parallelism)
用并发来使一个系统运行的更快
抽象的使用是计算机科学中最为重要的概念之一
计算机系统漫游
信息就是位+上下文
源程序实际上就是由0和1组成的系统(又称比特)序列
为什么c语言会成功
与unix系统关系密切
小而简单
为实践目的而设计
程序被其他程序翻译成不同的格式
编译系统
预处理阶段
编译阶段
汇编阶段
链接阶段
了解编译系统如何工作大有益处
优化程序性能
理解链接时出现的错误
避免安全漏洞
处理器读并解释储存在内存中的指令
系统的硬件组成
总线
I/O设备
系统与外界的连接通道
主存
临时存储设备
是一组动态随机存取存储器(DRAM)芯片组成的
处理器
操作围绕以下执行
寄存器文件(register file)
算术/逻辑单元(ALU)
可能执行指令操作
加载
存储
操作
跳转
指令集架构描述的是每条机器代码指令的效果
微体系结构描述的是处理器实际上如何实现
高速缓存至关重要
系统花费大量时间把信息从一个地方挪到另一个地方
意识到高速缓存处理器存在的应用程序员能够利用之将程序性能提升一个数量级
存储设备形成层次结构
程序员可以利用对整个存储设备层次的理解来提高程序性能
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