#每日精进#2020年7月31日

【早读：《深入理解计算机系统》】

第一章 计算机系统漫游

进程

进程是操作系统对一个正在运行程序的一种抽象。一个系统上可以同时运行多个进程，每个进程都好像在独占的使用硬件，他们之间并发运行。

CPU并发执行进程，是通过处理器的进程间切换实现的。操作系统实现这种交错执行的机制称为上下文切换。

操作系统保持跟踪进程运行所需的所有状态信息，称为上下文。

进程的转换是由操作系统的内核来管理的。内核不是一个独立的进程，相反，它是系统管理全部进程所用的代码和数据结构的集合。

线程

现代系统中，一个进程实际上可以由多个称为线程的执行单元组成，每个线程运行在进程的上下文中，并共享同样的代码和全局数据。
线程之间相比进程之间，更容易共享数据，线程切换的代价更小。

虚拟内存

是一个抽象概念，每个进程看到的内存都是一致的，称为虚拟地址空间。

地址最上面是留给操作系统中的代码和数据的，所有进程都一样；底部区域存放用户进程定义的代码和数据。



每个进程看到的虚拟地址空间由大量准确定义的区构成，每个区有专门的功能，由低到高分别是：

• 程序代码和数据：对所有进程来讲，代码是从同一个固定地址开始的，紧接着是和C全局变量相对应的数据位置；
• 堆：运行时堆，可以通过像malloc和 free这样的标准库函数来在运行时进行动态地扩展和收缩；
• 共享库：用来存放C标准库和数学库这样的共享库的代码和数据的区域。
• 栈：用它来实现函数调用，和堆一样，用户栈可以在执行期间动态的扩展和收缩。每调用一个函数，栈会增长；一个函数返回时，栈会收缩；
• 内核虚拟内存：为内核保留的，存放一些内核函数，必须由内核来执行这些操作。

虚拟内存的运作需要硬件和操作系统之间精密复杂的交互，包括对处理器生成的每个地址的硬件翻译。

文件
文件就是字节序列，仅此而已。计算机中的每一个设备都会被看成是文件。