第一章 《計算機系統漫遊》

1.一個程序從寫出到運行經歷了什麼？

  在IDE上編程的時候，程序寫出到運行的過程被隱藏了，因而今天我跟着一個程序經歷了它生命的歷程。

一個簡單的程序 hello.c

//hello.c
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("hello my fang\n");
return 0;
}

首先咱們在編輯器裏建立並保存了一個文件，這個文件是源文件，hello.c。源文件裏的每個字符在系統中是用ASCⅡ碼來表示，而每個字符都是用字節來存儲的（事實上計算機裏全部的文件，數據等全都是用位來表示和存儲的，八位表明一個字節）。hello.c源文件在預處理器的做用下處理成hello.i的文件（程序中預處理語句會告訴預處理器），hello.i在編譯器的做用下翻譯爲hello.s的彙編程序，而後在彙編器的做用下，把程序翻譯爲機器語言指令打包在二進制文件hello.o中。程序中的printf函數存在一個已經單獨預編譯好了的文件printf.o，在連接器的做用下與hello.o文件合併在一塊兒獲得hello文件，而這個hello文件就是以二進制保存的可執行的目標程序，系統把它加載到內存中，而後執行。

一個典型的系統硬件的組成包括CPU（中央處理器，總線，I/O，主存（一個臨時的存儲器，在處理器處理程序時，存放程序信息和數據的地方）。

hello文件生成後被存在磁盤（I/O設備）中，而後在命令下，hello文件被送入主存，處理器這時候開始處理程序（從程序的入口main（）開始），此時文件會被送入處理器裏的寄存器中處理，處理完畢後把結果送到顯示器上，因而在顯示器上便出現了hello my fang。至此這個程序壽終正寢。

2.關於操做系統的一些基本概念

全部程序對硬件的操做都必須通過操做系統，操做系統有兩個基本的功能：1.防止硬件被失控的程序濫用 2.嚮應用程序提供簡單一致的機制來控制複雜而又不一樣的硬件設備。操做系統經過如下幾個抽象來實現這兩個功能。

1.進程

進程是操做系統對一個正在運行的程序的抽象，操做系統能夠同時運行多個進程，但每一個進程表現爲獨自使用硬件。一個進程與另外一個進程交錯執行叫作併發運行，也就是說在一個時段內多個進程在運行，但在某個時刻，只有一個進程在運行，但宏觀上這幾個進程都有進度，是由於系統同過上下文（一個進程運行的全部狀態叫上下文）切換來併發的執行多個進程。

2.線程

每一個進程是由一個或多個進程組成。能夠簡單的理解爲進程是一個大項目，而線程是項目組的工做人員。多線程比多進程更容易共享數據（更高效）。

3.虛擬存儲器

由於每個進程在宏觀上表現爲單獨運行，因此想象每個進程在運行時單獨佔了一個主存。虛擬存儲器是對程序存儲器的抽象。

4.文件

文件就是字節的序列。因此每一個I/O設備甚至網絡均可以看做文件。文件是對I/O設備的抽象。

此外兩個術語。併發：一個同時具備多個進程的系統  並行：使用併發使一個系統運行更快