第一章 计算机系统漫游
源程序实际上就是由值0和1组成的位(bit)序列,8个位被组织成一组,称为字节。每个字节表示源程序的某个文本字符。
系统的硬件结构:
总线:贯穿整个系统的一组电子管道,称作总线,它携带信息字节并负责在各个部件间传递。
I/O设备:通常被设计成传送定长的字节块,也就是字I/O设备。 每个I/O设备都通过一个控制器或者适配器与总线相连。控制器和适配器之间的区别主要在于他们的封装方式。控制器是置于I/O设备本身的或 者系统的住印制电路板(通常称为主板)上的芯片组,而适配器是一块插在主板插槽上的卡。无论如何,他们的功能都是在I/O总线和I/O设备之间传递信息。
主存:主存是一个临时设备,在处理器执行程序时,用来存放程序和程序处理的数据。主存由一组动态随机存取存储器(DRAM)芯片组成。
处理器:中央处理器(CPU), 简称处理器,是解释(或执行)存储在主存中指令的引擎。处理器的核心是一个字长的存储设备(或寄存器),称为程序计数器(PC)。在任何时刻,PC都指向主存中的某条 指令(即含有该条指令的地址)。
高速缓存 :用静态随机访问存储器(SRAM)实现。
存储器层次结构的主要思想是一层上的存储器作为低一层存储器的高速缓存。
1.7操作系统管理硬件
操作系统有两个基本功能:1)防止硬件被失控的应用程序滥用。
2)向应用程序提供简单一致的机制来控制复杂而又通常大相庭径的低级硬件设备。
操作系用通过几个基本的抽象概念(进程,文件,虚拟存储器)来实现这两个功能。
进程:进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象。
虚拟存储器:是一个抽象的概念,它为每一个进程提供了一个假象,即每个进程都在独立的使用主存。每个进程看到的是一致的存储器,称为虚拟地址空间。
其基本思想是把一个进程虚拟存储器的内容存储在磁盘上,然后用主存作为磁盘的高速缓存。
文件:就是字节序列,仅此而已。
指令集结构描述的是每条机器代码指令的效果;而微体系结构描述的是处理器实际上是如何实现的。
操作系统的三大抽象:文件是对I/O的抽象,虚拟存储器是对程序存储器的抽次,而进程是对一个正在运行的程序的抽象。
虚拟机:它提供了对整个计算机(包括操作系统,处理器和程序)的抽象。