深刻理解计算机系统（第三版）

第七章 连接

　　连接是将各类代码和数据片断收集并组合成为一个单一文件的过程。（在软件开发中实现分离编译）

7.1 编译器驱动程序

7.2 静态连接

• 符号解析：将每一个符号的引用与一个符号的定义关联起来。
• 重定位：编译器和汇编器生成从地址0开始的代码和数据节，连接器经过把每一个符号定义与一个内存位置关联起来，从而重定位这些节，而后修改全部对这些符号的引用，使得它们指向这个内存位置。

7.3 目标文件

编译器和汇编器生成可重定位目标文件，连接器生成可执行目标文件。

7.4 可重定位目标文件

7.5 符号和符号表

7.6 符号解析★

7.7 重定位★

重定位节和符号定义

重定位节中的符号引用-重定位条目

7.8 可执行目标文件

7.9 加载可执行目标文件

7.10 动态连接共享库

7.11 从应用程序中连接和加载共享库

7.12 位置无关代码

7.13 库打桩机制（linux连接器）

7.14 处理目标文件的工具

 

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

8.1 异常

（1）异常类别：中断、陷阱、故障、终止

8.2 进程——一个执行中程序的实例

（1）进程提供给应用程序的关键抽象：

• 一个独立的逻辑控制流，它提供一个假象，好像咱们的程序独占地使用初处理器。
• 一个私有的地址空间，它提供一个假象，好像咱们的程序独占地使用内存系统。

（2）并发流——一个逻辑流的执行时间与另外一个流重叠。

（3）上下文切换——操做系统内核采用的一种较高形式的异常控制流来实现多任务。

　　内核为每一个进程维持一个上下文，上下文就是内核从新启动一个被抢占进程所需的状态。它由一些对象的值组成，这些对象包括通用目的寄存器、浮点寄存器、程序计数器、用户栈、状态寄存器、内核栈和各类内核数据结构，好比描述地址空间的页表、包含有关当前进程信息的进程表，以及包含进程已打开文件的信息的文件表。

（4）信号——就是一条消息，它通知进程系统发生了一个某种类型的事件，而且容许进程和内核中断其余进程。

（5）非本地跳转

 

第九章 虚拟内存

9.1 物理和虚拟内存

　　物理寻址和虚拟寻址

9.2 地址空间——非负整数地址的有序集合

9.3 虚拟内存做为缓存的工具★

9.4 虚拟内存做为内存管理的工具

9.5 虚拟内存做为内存保护的工具

9.6 地址翻译★

9.7 案例研究：Intel Core i7/Linux 内存系统★

9.8 内存映射

9.9 动态内存分配★

9.10 垃圾收集

9.11 C程序中常见的与内存有关的错误

 

第十章 系统级I/O

　　输入输出（I/O）是在主存和外部设备（例如磁盘驱动器、终端和网络）之间复制数据的过程。

10.1 Unix I/O

10.2 文件（介绍了linux的文件和目录）

10.3 打开和关闭文件（open和close函数）

10.4 读和写文件（read和write函数）

10.5 用RIO包健壮地读写

• 无缓冲的输入输出函数
• 带缓冲的输入函数

10.6 读取文件元数据（stat和fstat函数）

10.7 读取目录内容（readdir函数）

10.8 共享文件

10.9 I/O重定向

10.10 标准I/O

10.11 综合：我该使用哪些I/O函数？

 

第十一章 网络编程

11.1 客户端-服务器编程模型

11.2 网络

11.3 全球IP因特网

11.4 套接字接口（socket interface）

11.5 web服务器

11.6 综合：TINY WEB服务器（实例学习）

 

第十二章 并发编程

　　三种构造并发程序的方法：

• 进程：每一个逻辑控制流都是一个进程，由内核来调度和维护。由于进程都有独立的虚拟地址空间，想要和其余流通讯，控制流必须使用某种显式的进程间通讯（IPC）机制。
• I/O多路复用：一个应用程序在一个进程的上下文中显式地调度它们本身的逻辑流。逻辑被模型化为状态机，数据到达文件描述符后，主程序显式地从一个状态转换到另外一个状态，由于程序是一个单独的进程，因此全部的流都共享同一个地址空间。
• 线程：是一个运行在单一进程上下文中的逻辑流，由内核进行调度。能够将线程看做是其余两种方法的混合体，像进程流同样又内核进行调度，又像I/O多路复用流同样共性同一个虚拟地址空间。

12.1 基于进程的并发编程

　　一个构造并发服务器的天然方法是，在父进程接受客户端的链接请求后，建立一个新子进程为每一个新客户端提供服务。

12.2 基于I/O多路复用的并发编程

　　基本思路：使用select函数，要求内核挂起进程，只有在一个或多个I/O事件发生后，才将控制返回给应用程序。

12.3 基于线程的并发编程

12.4 多线程程序中的共享变量

12.5 用信号量同步线程

12.6 使用线程提升并行性