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若干个重要的概念

• 信息本质
• 翻译
• 编译系统
• 存储设备层次结构

寄存器>L1Cache>l2Cache>L3Cache>DRAM>磁盘

• 操作系统管理硬件

概念             硬件
文件              io设备
虚拟存储器       io设备 主存
进程              io设备 主存 处理器

• 虚拟存储器
• 文件
• 进程
• 线程

共享代码和全局变量

• 虚拟存储器

• 系统之间利用网络通信

程序结构和运行

信息存储

• 16进制
• 字

C声明	32位机器	64位机器
char	1	1
short int	2	2
int	4	4
char*	4	8
float	4	4
double	8	8

• 数据大小
• 寻址

机器的机器级表示

过程

• 栈帧结构
• 转移控制
• 寄存器使用
• 递归过程

数组分配

• 原则
• 指针运算
• 嵌套数组
• 变长数组
• 定长数组

异质的数据结构

• 结构
• 联合
• 数据对齐

理解指针

GDB调试器

优化程序性能

存储器层级结构

链接

符号表
重定位
可执行目标文件
动态链接共享库

异常控制流

异常
进程

一个经典定义是：一个执行中的程序的实例

内存

内核存储空间

用户栈

↓

**

↑

共享库的存储器映射区域

↑

运行时堆（malloc时创建）

读/写段

只读段

**

进程控制

• 获取进程IDpid_t getpid(void);pid_t getppid(void);//自己和父进程的pid
• 创建和终止

pid_t fork(void);//父进程创建子进程，父进程呢？父进程在程序运行时就启动了。。。

void exitint(int status);//终止

• 回收子进程

//等待子进程结束（exit()）
#include<sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options);

• 进程休眠

#include<unistd.h>
unsigned int sleep(unsigned int secs);

• 加载 运行

#include<unistd.h>
int execve(const char *filename,const char *argv[],const char *envp[])

• fork 和 execve

信号

操作进程的工具

虚拟存储器

物理寻址 虚拟寻址
地址空间
作用

• 缓存的工具
• 存储器管理
• 存储器保护

地址翻译

存储器映射
动态分配

垃圾收集

I/O

网络编程

客户端-服务端模型
IP
套接字

Web服务器

并发编程

基于进程的并发编程
基于线程的并发编程

• 多线程中的共享变量
• 多线程中的信号量

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