深入理解计算机系统（修订版）

按有用程度 按页码先后 最新笔记

• 

  第335页

  Inside

  看了“消除不必要的存储器引用”这个优化，发现之前自己写代码时一直遵守的原则“如果一个局部变量只需使用一次的话，会放弃使用局部变量来保存结果，直接把计算语句放到使用位置，这样就省了一次声明。”，在C语言这样的抽象层次中有导致性能下降的可能性，本意是避免在栈上多分配一个临时变量来保存计算结果，没有料到这样的结果如果是整数的话其实可以很好的利用寄存器来保存计算结果，不会对栈进行操作。 这个优化原则实际.. (更多)

  看了“消除不必要的存储器引用”这个优化，发现之前自己写代码时一直遵守的原则“如果一个局部变量只需使用一次的话，会放弃使用局部变量来保存结果，直接把计算语句放到使用位置，这样就省了一次声明。”，在C语言这样的抽象层次中有导致性能下降的可能性，本意是避免在栈上多分配一个临时变量来保存计算结果，没有料到这样的结果如果是整数的话其实可以很好的利用寄存器来保存计算结果，不会对栈进行操作。

  这个优化原则实际操作起来需要的知识比较多，要熟悉常用的虚拟机环境的局部变量保存机制，要注意程序的可维护性（有些时候局部变量的使用是为了引入一个符号，做到只要改动计算过程，使用计算结果的地方无需改动），要在心里模拟虚拟机对寄存器和堆栈的操作。真挺麻烦，一不小心就会弄巧成拙。

  还是记住“尽量少访问低层次的存储设备”这个基本原则好了。 (收起)

  2011-05-27 17:06:23   1人收藏   2回应

  收藏

  推荐
• 

  第252页

  Inside

  指令组织原则： 处理器从来都不需要为了完成一条指令而去读由该指令更新的状态。 在译码阶段，valA、valB是由srcA、srcB决定的。 疑问： 寄存器的输出值只在时钟上升沿时才改变，那是否说明译码在一个周期的上升沿内完成的：因为只有这样才能保证valA、valB的值是正确的。 另外，译码读的是自身更新的状态，这样岂不是违反了指令组织原则？ (更多)

  指令组织原则：

  处理器从来都不需要为了完成一条指令而去读由该指令更新的状态。

  在译码阶段，valA、valB是由srcA、srcB决定的。

  疑问：

  寄存器的输出值只在时钟上升沿时才改变，那是否说明译码在一个周期的上升沿内完成的：因为只有这样才能保证valA、valB的值是正确的。

  另外，译码读的是自身更新的状态，这样岂不是违反了指令组织原则？ (收起)

  2011-05-19 16:40:37   回应

  收藏

  推荐
• 

  第32页

  LK (Stay here, I'll be back)

  想了一个判断大小端的方法 /代码内容已省略/ (更多)

  想了一个判断大小端的方法

  int isLittleEndian() {
  	int temp = 1;
  	unsigned char * p;
  	p = (unsigned char*)&temp;
  	return *p==1;
  }
  

  (收起)

  2011-04-07 16:44:30   7回应

  收藏

  推荐

• 

  第1页

  虽不中不远矣 (春夏之交有所思)

  随便写写，性能优化那一章特别精彩。我个人也挺喜欢体系结构那一章，虽然很硬。 另外，虚拟内存那章，最后对内存错误的总结也是非常精彩。 (更多)

  随便写写，性能优化那一章特别精彩。我个人也挺喜欢体系结构那一章，虽然很硬。

  另外，虚拟内存那章，最后对内存错误的总结也是非常精彩。 (收起)

  2011-01-31 18:56:34   1人收藏   回应

  收藏

  推荐
• 

  第1页

  颤抖无情

  个人觉得这本书更适合读而不是作参考资料 (更多)

  个人觉得这本书更适合读而不是作参考资料 (收起)

  2011-06-17 15:49:11   回应

  收藏

  推荐
• 

  第15页

  清风 (熟悉我的豆瓣)

  把网络作为一个I/O设备来看待，所有I/O又都是文件。内存是磁盘的一个高速缓存设备。编译的完整过程描述。受益匪浅。文章翻译地也地道，幽默。赞，相见恨晚啊。 (更多)

  把网络作为一个I/O设备来看待，所有I/O又都是文件。内存是磁盘的一个高速缓存设备。编译的完整过程描述。受益匪浅。文章翻译地也地道，幽默。赞，相见恨晚啊。 (收起)

  2011-10-04 17:16:18   回应

  收藏

  推荐

• 

  第43页

  Tim (坚持·奋斗)

  信息存储： 大多数计算机使用字节来作为最小的可寻址的存储器单位，存储器的每个字节都由唯一的数字来标识，称为地址。 C中的指针也是一个变量，它的值是地址，它的类型是它所指向的类型。由于指针的值是地址，所以指针的大小为字长。 C中的char表示单独的一个字节，short int表示为两个字节，int为4个字节，long int的大小为机器的字长。float使用4个字节，double使用8个字节。 寻址和字节顺序： 在几乎所有机器上，多字节... (更多)

  信息存储：

  大多数计算机使用字节来作为最小的可寻址的存储器单位，存储器的每个字节都由唯一的数字来标识，称为地址。

  C中的指针也是一个变量，它的值是地址，它的类型是它所指向的类型。由于指针的值是地址，所以指针的大小为字长。

  C中的char表示单独的一个字节，short int表示为两个字节，int为4个字节，long int的大小为机器的字长。float使用4个字节，double使用8个字节。

  寻址和字节顺序：

  在几乎所有机器上，多字节对象被存储为连续的字节序列，对象的地址为所使用的字节序列的最小地址。

  对一个对象的字节排序有两种规则：

  小端法（little endian）：最低有效位在前

  大端法（big endian）：最高有效位在前

  字符 --编码--> 数字--二进制和存储规则-->存储器的位

  布尔代数：

  有趣特性：

  a | ~a = 1

  a & ~a = 0

  a ^ a = 0

  a ^ ~a = 1

  a ^ 0 = a

  a^1 = ~a

  DeMorgan's law:

  ~(a&b) = ~a | ~b

  ~(a|b) = ~a & ~b

  位向量的应用：

  1.有限集合，若位为1，则表示集合中包含了该位下标的值的数字；若位为0，则相反。

  例如一个位向量为a=[01101001]表示集合A={0,3,5,6}；位向量b=[01010101]表示集合B={0,2,4,6}。则 a|b = A并B ; a&b = A交B，而~a = A的补集。

  2.掩码（masking）运算：

  掩码0xFF = 000...00011111111 则x&0xFF = 由x最低有效字节组成的值，其他字节都被置为0。

  ~0将生成一个全1的掩码，不管机器的字长是多少，具有很强的移植性。

  C中逻辑运算和位运算是完全不同的。而且逻辑运算具有短路的特性：若对第一个参数求值能确定表达式的值，那么逻辑运算符将不会对第二个参数进行求值。

  移位运算：

  左移：丢弃k个最高位，最低位补k个0 <<

  逻辑右移：丢弃k个最低位，最高位补k个0 >>

  算术右移：丢弃k个最低位，最高位补k个最高位的拷贝 >>

  无符号数（unsigned）的右移必须是逻辑右移，补0

  有符号数的右移大多数使用算术右移，补最高位的拷贝 (收起)

  2012-02-05 16:52:22   回应

  收藏

  推荐
• 

  第一章

  Tim (坚持·奋斗)

  1.信息就是位+上下文 8位=1字节 AcsII将字符用7位来编码 字符对应的编码格式不同，字符展现的效果也不同，这就是出现乱码的原因 Unicode 是一个字符集 UTF-8是一种针对unicode字符集的编码方法跟ASCII是等同的概念 文本文件：纯字符文件 二进制文件：非文本文件 关于编码格式的详文： http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html http://www.joelonsoftware.com/articles/Unicode.html 2.C程.. (更多)

  1.信息就是位+上下文

  8位=1字节 AcsII将字符用7位来编码

  字符对应的编码格式不同，字符展现的效果也不同，这就是出现乱码的原因

  Unicode 是一个字符集 UTF-8是一种针对unicode字符集的编码方法跟ASCII是等同的概念

  文本文件：纯字符文件 二进制文件：非文本文件

  关于编码格式的详文： http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html http://www.joelonsoftware.com/articles/Unicode.html

  2.C程序的生命周期

  预处理：预处理器（cpp）根据#开头的命令，修改原始的C程序，得到后缀为.i的C程序文件。

  编译：编译器（ccl）将C语言翻译成汇编语言，得到汇编程序文件

  汇编：汇编器（as）将汇编语言翻译成机器指令，然后将机器指令打包成一种可重定位的（relocatable）目标程序的格式，保存在后缀为.o的目标文件中。目标文件的字节编码不是字符，是机器语言指令。

  链接：将库文件以某种方式并入目标文件，得到可执行文件。

  3.系统硬件组成

  总线的定长传输的单位为字，字包含字节的个数为字长。

  缓存：SRAM（静态随机访问存储器）

  静态随机存取存储器（Static Random Access Memory, SRAM）是随机存取存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。相对之下，动态随机存取内存（DRAM）里面所储存的数据就需要周期性地更新。然而，当电力供应停止时，其内储存的数据还是会消失，这与在断电后还能储存资料的ROM或快闪存储器仍然是不同的。

  主存：DRAM（动态随机访问存储器）

  与SRAM相比，DRAM的优势在于结构简单——每一个比特的数据都只需一个电容跟一个晶体管来处理，相比之下在SRAM上一个比特通常需要六个晶体管。正因这缘故，DRAM拥有非常高的密度，单位体积的容量较高因此成本较低。但相反的，DRAM也有访问速度较慢，耗电量较大的缺点。

  CPU：重复执行相同的基本任务：从PC（程序计数器）指向的存储器读取指令，解释指令的位，执行指令的简单操作，更新PC指向下一条指令。

  DMA技术：直接内存存取（Direct Memory Access，DMA）是计算机科学中的一种内存访问技术。它允许某些电脑内部的硬件子系统（电脑外设），可以独立地直接读写系统内存，而不需绕道中央处理器（CPU）。

  操作系统（OS）：所有的应用程序对硬件的操作尝试都需要经过操作系统。

  操作系统的两个主要用途：合理分配应用程序的硬件资源；为应用程序操作硬件提供一致的接口

  4.进程，线程，虚存，文件

  进程：OS对运行程序的抽象，一个OS可以运行多个进程，但每个进程看起来像独占的使用硬件

  实际上，进程是交错执行的，OS实现这种交错执行的机制是上下文切换（context switching）。任何时刻，系统都只有一个进程正在运行。

  线程：进程的执行单元，每个线程都共享进程的代码和全局数据。

  虚存：为进程提供了一个每个进程都在独占使用主存的假象。

  虚拟地址空间的区：

  程序代码和数据区，堆（malloc,free 可动态扩展收缩），共享库（标准库，数学库的代码和数据），栈（实现函数调用，递归），内核虚拟储存器（OS驻留的区域，不允许应用程序读写）

  文件：字节序列，可以将I/O设备，网络看成一个文件。

  简言之：文件是对I/O设备的抽象，虚存是对磁盘和主存的抽象，进程是对磁盘，主存和I/O设备的抽象。 (收起)

  2012-02-04 14:47:15   回应

  收藏

  推荐
• 

  第31页

  毅只狠屌

  /代码内容已省略/ show_float展示了如何利用show_bytes来输出类型为float的C程序对象的字节表示。show_float仅仅向show_bytes传递一个指向参数x的指针：&x ，且该指针被强制类型转换为"unsigned char*"。这将告诉编译器，程序应把这个指针看成指向一个字节序列，而不是指向一个原始数据类型float的对象。然后，这个指针将会指向对象使用的最低字节地址。 一般来说，表达... (更多)

  typedef unsigned char *byte_pointer;
  
  void show_bytes(byte_pointer start,int len){
     for(i=0;i<len;i++){
      printf("%.2x",start[i]);
      printf("\n");
    }
  }
  
  void show_float(float x){
     show_bytes((byte_pointer) &x,sizeof(float));
  }
  

  show_float展示了如何利用show_bytes来输出类型为float的C程序对象的字节表示。show_float仅仅向show_bytes传递一个指向参数x的指针：&x ，且该指针被强制类型转换为"unsigned char*"。

  这将告诉编译器，程序应把这个指针看成指向一个字节序列，而不是指向一个原始数据类型float的对象。然后，这个指针将会指向对象使用的最低字节地址。

  一般来说，表达式sizeof(T)返回存储一个类型为T的对象所需要的字节数。

  (收起)

  2012-01-10 17:09:23   回应

  收藏

  推荐