温故而之新
带着问题看本书
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello World\n"); return 0;
}
- 程序为什么要被编译器编译了之后才可以运行？
- 编译器在把 C 语言程序转换成可以执行的机器码的过程中做了什么，怎么做的？
- 最后编译出来的可执行文件里面是什么？除了机器码还有什么？它们是怎么存放的，是怎么组织的？
- #include<stdio.h> 是什么意思？把 stdio.h 包含进来意味着什么？C 语言库又是什么？它是怎么实现的？
- 不同的编译器和不同的硬件平台以及不同的操作系统，最终编译出来的结果是一样吗？为什么？
- Hello World 程序是怎么运行起来的？操作系统是怎么装载它的？它从哪儿开始执行，到哪儿结束？main 函数之前发生了什么？main 函数结束之后又发生了什么？
- 如果没有操作系统，Hello World 可以运行吗？如果要在一台没有操作系统的机器上运行 Hello World 需要什么？应该怎么实现？
- printf 是怎么实现的？它为什么可以有不定数量的参数？为什么它能够在终端上输出字符串？
- Hello World 程序在运行时，它在内存是什么样子的？
计算机的体系结构
- 计算机硬件的多如牛毛，其中三个部件最为关键：CPU、内存、IO控制芯片
- 北桥芯片：协调CPU、内存和高速的图形设备锁设计。其中高速的硬件设备连接北桥，低俗连接南桥。
- 对称多处理器（SMP）多CPU
- 一个处理器多核芯（多核处理器）
- 硬件提供应用程序的编程接口。目前我们编写驱动程序，由操作系统和硬件进行对接
操作系统
- 操作系统提供抽象的接口、管理硬件资源
- 应用程序以进程的方式在操作系统中运行，目前CPU的分配方式为抢占式（操作系统拥有主导权，可以强制收回进程占用的cpu资源）
程序使用物理地址的缺陷:
- 地址空间不隔离 程序间可以任意修改数据
- 内存使用效率低 大量数据换入换出
- 运行地址不稳定 每次运行时，从内存区域分配一个较大区域，空闲区域位置不确定
- 虚拟地址： 隔离物理地址和程序，虚拟地址映射到物理地址，可以隔离地址空间
- 内存分页：把地址空间人为地等分成固定大小的页。一般 4KB。把常用的数据和代码装载到内存中，把不常用的代码和数据保存在磁盘里，当需要用到的时候再把它从磁盘中取出来。保存也是页映射的目的之一，简单说就是可以设置每个页的权限属性，谁可以修改，谁可以访问。映射是依靠硬件支持的。MMU(Memory Management Unit)，一般集成在 CPU 内部。
线程基础
线程组成： 线程ID、当前指令指针（PC）、寄存器集合和堆栈组成
时间片： 线程可以执行的一段时间
访问权限
私有
- 栈
- TLS
- 寄存器（包括PC寄存器） 公有
- 全局变量
- 堆
- 静态变量
- 代码
- 打开的文件
线程根据优先级进行调度： 频繁等待的线程称为IO密集型及线程，更容易拿到优先级
线程优先级改变的方式
- 用户指定优先级
- 根据进入等待状态的频繁程度提升或者降低优先级
- 长时间得不到执行而被提升优先级
抢占线程： 线程时间片用尽被强制进入ready状态，叫做抢占
不可抢占：不可被其他线程抢占
同步与锁
- 二元信号量：两种状态，占用、非占用
- 互斥量： 哪个线程获取，哪个线程释放
- 临界区：作用范围为本线程
- 读写锁
- 条件变量 初始值为N，完成减一
用户线程与内核线程是多对多的关系，防止一个线程阻塞影响其他线程
