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Computer Systems
A Programmer’s Perspective 1
(Beta Draft)
Randal E. Bryant
David R. O’Hallaron
November 16, 2001
Contents
Preface i
1 Introduction 1
1.1 Information isBits inContext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Programs areTranslated byOtherPrograms intoDifferent Forms . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 ItPays toUnderstandHowCompilation SystemsWork . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Processors Read and Interpret Instructions Stored in Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.1 HardwareOrganization of aSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.2 Running the helloProgram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5 CachesMatter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 StorageDevicesFormaHierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.7 TheOperating SystemManages theHardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7.1 Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7.2 Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.7.3 Virtual Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.7.4 Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.8 SystemsCommunicateWithOtherSystemsUsingNetworks . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.9 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
I Program Structure and Execution 19
2 Representing and Manipulating Information 21
2.1 Information Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.1 HexadecimalNotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.2 Words . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
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上传时间： 2009-05-20
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