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计算机由系统软件和硬件组成，其内在概念亘古不变。
通过对hello world程序的生命期来了解计算机系统。
信息+上下文=信息，不同类型的信息有不同的上下文，上下文就是编码规则。
只由ASCII字符构成的文件为文本文件，其他所有文件为二进制文件。
C语言成功的因素：Unix由C语言编写、小而简单、为实践目的设计。
预处理阶段(.c->.i)：处理#开头的命令，载入头文件，替换宏定义。
编译阶段(.i->.s)：将c代码翻译成汇编。
汇编阶段(.s->.o)：将汇编代码翻译成机器语言。
链接阶段：将所有目标文件合并为可执行文件。
GNU是开源文化的起源，其给linux内核提供了基础环境。
优化程序性能、理解链接出错的原因、避免安全漏洞。
shell是一个命令解释器。
系统硬件组成：
总线：电子管道。传送定长字节，4字节（32位），8字节（64位）。
I/O设备：系统与外部联系通道。键盘、鼠标、显示器、磁盘等。
主存：DRAM。一个线性数组，数据类型决定每个数据项大小。
处理器。CPU，一个字的存储设备。一直执行指令并更新计数器PC。
hello world运行过程：键盘./hello -> shell hello -> 内存 -> 键盘回车 -> shell hello.c -> 内存 -> CPU -> 寄存器 -> 显示器。
寄存器->主存->磁盘之间速度差异太大，1000倍->100倍，缓存作为暂存设备弥补这种差异。
利用高速缓存的局部性原理，存放可能经常访问的数据。
L1、L2：SRAM
利用高速缓存能将程序的性能提高一个数量级。
L0 寄存器
L1 高速缓存（SRAM）
L2 高速缓存（SRAM）
L3高速缓存（SRAM）
主存（DRAM）
本地二级存储（磁盘）
远程二级存储（分布式文件系统、Web服务器）
所有应用对硬件的操作都必须通过操作系统，shell和hello world程序都没有直接访问设备。
操作系统两个基本功能：防止硬件被应用滥用、为应用提供统一简单的API操作硬件。
进程是程序的运行态，使每个程序好像独占计算机资源。
操作系统通过上下文切换来交替执行每个进程，实现并发运行。
一个进程可由多个线程组成，多线程之间比多进程更加容易共享数据，因此更加高效。
虚拟内存为进程屏蔽了物理地址，使每个进程在虚拟地址空间运行，造成每个进程感觉独占内存空间。
虚拟内存空间由如下组成：
一切皆文件，unix将所有I/O设备抽象成文件，使得应用程序可以使用统一的方式来处理各种I/O设备。
网络也可以视为一个I/O设备，数据从网络中来，telnet通过网络I/O进行远程通信。
抽象是计算机科学中最重要的概念，文件是对I/O设备的抽象，虚拟内存是对存储器的抽象，进程是对运行中程序的抽象，
虚拟机是对计算机的抽象。
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