十分钟了解计算机系统

《深入理解计算机系统》笔记

计算机系统是由硬件和软件相配合，运行应用程序的。

通过hello.c程序的生命周期：创建，编译，运行，打印结果，结束，来了解计算机系统的内部工作机制。

1，创建

对于计算机来说，所有的信息均以 bit 来存储。

1，创建hello.c文件

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello world!\n");
    return 0;
}

2，以十进制ascii形式查看文件内容

2，编译

普通人比较容易理解hello.c的内容。这个程序，最终是要交给计算机去运行的。因此，运行之前，需要通过中间商，将我们编写的 hello.c 转换为低层次的机器语言。转换的结果就是可执行目标文件（executable object file）。简而言之，就是 C 文件通过编译器生成二进制可执行文件。

# 编译命令
gcc -o hello hello.c

3，运行

./hello

3.1 硬件结构

3.2 运转流程：

步骤一：读取./hello命令到内存

步骤二：加载可执行文件hello到内存

步骤三：显示执行结果

4，优化

程序运行时，存在多次复制信息的操作。首先，将 hello 可执行文件从硬盘加载到内存，然后 CPU 运行程序时，从内存中加载指令到 CPU。我们可以通过提高信息的加载速度来优化程序。

一条物理定律：容量大的存储设备，价格便宜，但读取速度慢；硬盘比内存大 1000 倍，但是读取速度比内存慢 10,000,000 倍

5，软件对硬件的抽象

参考资料：

• 深入理解计算机系统
• Linux下查看文件内容的ASCII码