计算机系统概要
1.1信息就是位+上下文
源程序（源文件）实际上就是一个由值0和1组成的位（又成为比特）序列，8个位一组，称为字节。每个字节表示程序中的某些文本字符。大部分的现代计算机系统都使用ASCII标准来表示这些文本字符。例如：文件hello.c
#include<stdio.h> int main() { printf("hello,world\n"); return 0; }
ASCII表示
#:35 i:105 n:110 c:99 l:108 u:117 d:100 e:101 <:60 s:115 t:116 d:100 i:105 o:111 .:46 h:104 >:62 \n:10
i:105 n:110 t:116 m:109 a:97 i:105 n:110 (:40 ):41 \n:10
{:123 \n:10
SP:32 SP:32 SP:32 SP:32 p:112 r:114 i:105 n:110 t:116 (:49 ":34 :h104 e:101 l:108 l:108 ,:44 w:119 o:111 r:114 l:108 d:100 \:92 n:110 ":34 ):41 ;:58
SP:32 SP:32 SP:32 SP:32 r:114 e:101 t:116 u:117 r:114 n:110 SP:32 0:48 ;:58 \n:10
}:125 \n:10
像hello.c这样只由ASCII字符构成的文件成为文本文件，所有其他文件都成为二进制文件。
系统中所有的信息———包括磁盘文件、内存中的程序、内存中存放的用户数据以及网络上传送的数据，都是由一串比特表示的。区分不同数据对象的唯一方法是我们读到这些数据对象时的上下文。在不同的上下文，一个同样的字节序列可能表示一个整数、浮点数、字符串或者机器指令。
1.2 程序被其他程序翻译成不同的格式
在UNIX系统上，从源文件到目标文件的转化是由编译器驱动程序完成的：Linux>gcc -o hello hello.c
编译系统：分为四个阶段：预处理器、编译器、汇编器、链接器
预处理器：修改了源程序（文本）hello.c->hello.i
编译器：文本转化为汇编程序hello.i->hello.s(文本)
汇编器：可重定位目标程序（二进制）
链接器:生成可执行程序hello
1.3 了解编译系统如何工作的用处
- 优化程序性能
- 理解链接时出现的错误
- 避免安全漏洞
1.4 处理器读并解释储存在内存中的指令
shell是一个命令行的解释器，它输出一个提示符，等待输入一个命令行，然后执行这个命令。如果该命令行的第一个单词不是一个内置的shell命令，那么shell就会假设这是一个可执行文件的名字，它将加载并运行这个文件。所以在hello输出到命令行中时，shell将加载并运行hello程序，然后等待程序终止。hello程序在屏幕上输出它的消息，然后终止。shell随后输出一个提示符，等待下一个输入的命令行。
1.5 系统的硬件组成
- 总线
贯穿整个系统的是一组电子管道，称作总线。它携带信息字节并负责在各个部件间传递。通常总线被设计成传送定长的字节块，也就是字。字中字节数（即字长）是一个基本的系统参数，各个系统中都不尽相同。现在大部分机器字长要么是4个字节（32位），要么是8个字节（64位）。
2.I/O设备
输入输出设备是系统与外部世界的联系通道。控制器和适配器的区别主要在于它们的封装方式。控制器I/O设备本身或者系统的主印制电路板（通常称作主板）上的芯片组。而适配器则是一块插在主板插槽上的卡。无论如何它们的功能都是在I/O总线和I/O设备之间传递信息。
3.主存
主存是一个临时储存设备，在处理器执行程序时，用来存放程序和程序处理的数据。从物理上说，主存是由一组动态随机存取存储器（DRAM）芯片组成的。从逻辑上来说，存储器是一个线性的字节数组，每个字节都有其唯一的地址（数组索引），这些地址是从零开始的。一般来说，组成程序的每条机器指令都由不同数量的字节构成。
4.处理器
中央处理单元（CPU），简称处理器，是解释（执行）存储在主存中指令的引擎。处理器的核心是一个大小为一个字的存储设备（或寄存器），成为程序计数器（PC）。在任何时刻，PC都指向主存中的某条机器语言指令（即含有该条制定的地址）。
寄存器文件是一个小的存储设备，由一些单个字长的寄存器组成，每个寄存器都有唯一的名字。ALU计算新的数据和地址值。
- 加载：从主存复制一个字节或者一个字到寄存器，以覆盖寄存器原来的内容
- 存储：从寄存器复制一个字节或者一个字到主存的某个位置，以覆盖这个位置上原来的内容
- 操作：把两个寄存器的内容复制到ALU，ALU对这两个字做算术运算符，并将结果存放到一个寄存器中，以覆盖该寄存器中原来的内容
- 跳转：从指令本身中抽取一个字，并将这个字复制到程序计数器中（PC），以覆盖PC中原来的值。
