深刻理解計算機系統（第三版）

第七章 連接

　　連接是將各類代碼和數據片斷收集並組合成爲一個單一文件的過程。（在軟件開發中實現分離編譯）

7.1 編譯器驅動程序

7.2 靜態連接

• 符號解析：將每一個符號的引用與一個符號的定義關聯起來。
• 重定位：編譯器和彙編器生成從地址0開始的代碼和數據節，連接器經過把每一個符號定義與一個內存位置關聯起來，從而重定位這些節，而後修改全部對這些符號的引用，使得它們指向這個內存位置。

7.3 目標文件

編譯器和彙編器生成可重定位目標文件，連接器生成可執行目標文件。

7.4 可重定位目標文件

7.5 符號和符號表

7.6 符號解析★

7.7 重定位★

重定位節和符號定義

重定位節中的符號引用-重定位條目

7.8 可執行目標文件

7.9 加載可執行目標文件

7.10 動態連接共享庫

7.11 從應用程序中連接和加載共享庫

7.12 位置無關代碼

7.13 庫打樁機制（linux連接器）

7.14 處理目標文件的工具

 

第八章 異常控制流（ECF--Exceptional Control Flow）

8.1 異常

（1）異常類別：中斷、陷阱、故障、終止

8.2 進程——一個執行中程序的實例

（1）進程提供給應用程序的關鍵抽象：

• 一個獨立的邏輯控制流，它提供一個假象，好像咱們的程序獨佔地使用初處理器。
• 一個私有的地址空間，它提供一個假象，好像咱們的程序獨佔地使用內存系統。

（2）併發流——一個邏輯流的執行時間與另外一個流重疊。

（3）上下文切換——操做系統內核採用的一種較高形式的異常控制流來實現多任務。

　　內核爲每一個進程維持一個上下文，上下文就是內核從新啓動一個被搶佔進程所需的狀態。它由一些對象的值組成，這些對象包括通用目的寄存器、浮點寄存器、程序計數器、用戶棧、狀態寄存器、內核棧和各類內核數據結構，好比描述地址空間的頁表、包含有關當前進程信息的進程表，以及包含進程已打開文件的信息的文件表。

（4）信號——就是一條消息，它通知進程系統發生了一個某種類型的事件，而且容許進程和內核中斷其餘進程。

（5）非本地跳轉

 

第九章 虛擬內存

9.1 物理和虛擬內存

　　物理尋址和虛擬尋址

9.2 地址空間——非負整數地址的有序集合

9.3 虛擬內存做爲緩存的工具★

9.4 虛擬內存做爲內存管理的工具

9.5 虛擬內存做爲內存保護的工具

9.6 地址翻譯★

9.7 案例研究：Intel Core i7/Linux 內存系統★

9.8 內存映射

9.9 動態內存分配★

9.10 垃圾收集

9.11 C程序中常見的與內存有關的錯誤

 

第十章 系統級I/O

　　輸入輸出（I/O）是在主存和外部設備（例如磁盤驅動器、終端和網絡）之間複製數據的過程。

10.1 Unix I/O

10.2 文件（介紹了linux的文件和目錄）

10.3 打開和關閉文件（open和close函數）

10.4 讀和寫文件（read和write函數）

10.5 用RIO包健壯地讀寫

• 無緩衝的輸入輸出函數
• 帶緩衝的輸入函數

10.6 讀取文件元數據（stat和fstat函數）

10.7 讀取目錄內容（readdir函數）

10.8 共享文件

10.9 I/O重定向

10.10 標準I/O

10.11 綜合：我該使用哪些I/O函數？

 

第十一章 網絡編程

11.1 客戶端-服務器編程模型

11.2 網絡

11.3 全球IP因特網

11.4 套接字接口（socket interface）

11.5 web服務器

11.6 綜合：TINY WEB服務器（實例學習）

 

第十二章 併發編程

　　三種構造併發程序的方法：

• 進程：每一個邏輯控制流都是一個進程，由內核來調度和維護。由於進程都有獨立的虛擬地址空間，想要和其餘流通訊，控制流必須使用某種顯式的進程間通訊（IPC）機制。
• I/O多路複用：一個應用程序在一個進程的上下文中顯式地調度它們本身的邏輯流。邏輯被模型化爲狀態機，數據到達文件描述符後，主程序顯式地從一個狀態轉換到另外一個狀態，由於程序是一個單獨的進程，因此全部的流都共享同一個地址空間。
• 線程：是一個運行在單一進程上下文中的邏輯流，由內核進行調度。能夠將線程看做是其餘兩種方法的混合體，像進程流同樣又內核進行調度，又像I/O多路複用流同樣共性同一個虛擬地址空間。

12.1 基於進程的併發編程

　　一個構造併發服務器的天然方法是，在父進程接受客戶端的鏈接請求後，建立一個新子進程爲每一個新客戶端提供服務。

12.2 基於I/O多路複用的併發編程

　　基本思路：使用select函數，要求內核掛起進程，只有在一個或多個I/O事件發生後，纔將控制返回給應用程序。

12.3 基於線程的併發編程

12.4 多線程程序中的共享變量

12.5 用信號量同步線程

12.6 使用線程提升並行性