Loading... # csapp introduction ## Topic Index > 这里是后续学习过程中，各章节对应的内容 1. 中央处理器，CPU，第 3 ~ 4 章 2. 主存，第 6 章 3. 进程，第 8 章 4. 虚拟内存，第 9 章 5. 文件，第 10 章 6. 线程，第 12 章 ## C Language > C 语言的起源 贝尔实验室，1969 ~ 1973 创建，1989 发布 ANSI C 标准 国际标准化组织（International Standards Organization，ISO）定义了 C 语言以及一系列库函数，即所谓 C 标准库 C 一开始用于 Unix 系统开发，包括内核、程序编写 > GNU，Linux，GCC GNU，英文全称为 *GNU's Not Unix!*，GNU 是一个开源项目，包含很多用于调试和编写 Linux 系统的相关项目（包括 Kernel，debug 等）；可以理解为 GNU 是脚手架，而 Linux 是独立出去的内核项目，其的运作需要 GNU 脚手架， GCC、GDB、EMACS 等，都是由 GNU 项目提供的工具集 > 程序的生命周期 编译系统： 以下是使用 `gcc -o hello hello.c` 所使用的编译系统 ```mermaid graph LR; A(hello.c) -- 预处理器\n cpp --> B(hello.i\n 为原生文本文件添加一些方便于汇编的内容) -- 编译器\n ccl --> C(hello.s\n 生成汇编代码) -- 汇编器\n as --> D(hello.o\n 可重定位二进制程序\n 再添加 printf.o 等) -- 链接器\n ld --> E(hello\n 可执行文件) ``` 1. 预处理阶段，预处理器 cpp 将源码中的 `#include <stdio.h>` 等头文件插入到程序中，生成 hello.i 文件 2. 编译，编译器 ccl 将 hello.i 编写成汇编代码 hello.s 的形式 ```assembly main: push ebp mov ebp, esp push [unk_602010] call puts mov eax, 0 mov esp, ebp pop ebp ret ``` 3. 汇编，汇编器 as 将 hello.s 翻译成机器语言 hello.o 4. 链接，链接器 ld 将 hello.o 结合其他的机器语言文件 printf.o 等内容链接起来，生成可执行文件 hello ## 硬件组成 > 计算机系统的硬件组成概览 计算机系统需要如下几个硬件设备组成 1. 总线 总线是贯穿整个系统的抽象管道，它将携带信息字节于各个部件之间传递，总线所传递的内容单位是**字（word）**， 字长是根据不同的系统架构而有所不同的，在 32 位架构下字长是 **1 Word = 4 Bytes = 32 bit**，在 64 位架构下是 **1 Word = 8 Bytes = 64 bit** 2. I/O 设备 最基础的 I/O 设备一般由以下部分组成：作为输入的键盘和鼠标、作为输出的显示屏、用于长期存储程序和数据的磁盘驱动器 类似于总线的概念，各 I/0 设备共用一条很宽的 I/O 总线，I/0 设备逻辑如下图所示  3. 主存 会在第 6 章具体介绍存储器技术 4. 处理器 会在第 3 ~ 4 章详细介绍 CPU 是如何工作的 > 存储设备的层次结构 存储器层次结构大致分为七个等级，L0 为最高级，L6 为最低级；越高级空间越小、运行越快、造价越贵 ```mermaid graph TD; A(寄存器) --> B(L1\n SRAM 高速缓存) --> C(L2\n SRAM 高速缓存) --> D(L3\n SRAM 高速缓存) --> E(主存\n DRAM) --> F(本地二级存储\n 本地磁盘) --> G(远程二级存储\n 分布式文件系统, Web 服务器) ``` ## 操作系统 操作系统层介于 **应用层** 和 **硬件层** 之间，是一种软件； 程序在运行时，不能直接调用到计算机硬件，而是必须交由操作系统对硬件进行调配和使用 > Unix，Posix 以及 Unix 规范 贝尔实验室，1973 年使用 C 重写 Unix 内核，1974 年对外发布；后续还发布了 System V Unix， 20 世纪 70 ~ 80 年代，美国加州大学伯克利分校为 Unix 发布版本添加了 虚拟内存 和 Internet 协议，称之为 *Unix 4. xBSD（Berkeley Software Distribution）* 今天的 Solaris 系统则是由这些初始的 BSD 和 System V 衍生而来； Posix，是一种 Unix 开发标准化规范，涵盖诸如系统调用的 C 语言接口，shell 程序，网络编程等内容 > 进程，虚拟内存，文件，线程 会在第 8 章，第 9 章，第 10 章，第 12 章进入详细解析 © 允许规范转载 赞 2 如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏