用Google搜异常信息,肯定都访问过Stack Overflow网站 全球最大的程序员问答网站,名字来自于一个常见的报错,就是栈溢出(stack overflow) 从函数调用开始,在计算机指令层面函数间的相互调用是怎么实现的,以及什么情况下会发生栈溢出 1 栈的意义 先看一个简单的C程序 function.c 直接在Linux中使用GCC编译运行 [hadoop@JavaEdge Documents]$ vim function.c [hadoop@JavaEdge Documents]$…

CPU执行的也不只是一条指令,一般一个程序包含很多条指令 因为有if-else.for这样的条件和循环存在,这些指令也不会一路平直执行下去. 一个计算机程序是怎么被分解成一条条指令来执行的呢 1 CPU如何执行指令 CPU里差不多几百亿个晶体管 实际上,一条条计算机指令执行起来非常复杂 好在CPU在软件层面已经为我们做好了封装 对于程序员来说,我们只要知道,写好的代码变成了指令之后,是一条一条顺序执行 不管几百亿的晶体管的背后是怎么通过电路运转起来的 逻辑上,我们可以认为,CPU其实就是由一堆寄…

程序 = 算法 + 数据结构 对应到计算机的组成原理(硬件层面) 算法 --- 各种计算机指令 数据结构 --- 二进制数据 计算机用0/1组成的二进制,来表示所有信息 程序指令用到的机器码,是使用二进制表示的 存储在内存里面的字符串.整数.浮点数也都是用二进制表示的 万物在计算机里都是0和1,搞清楚各种数据在二进制层面是怎么表示的,是我们的必修课. 在实际应用中最常遇到的问题,也就是文本字符串是怎么表示成二进制的,特别是我们会遇到的乱码究竟是怎么回事儿 在开发的时候,所说的Unicode和UT…

既然程序最终都被变成了一条条机器码去执行,那为什么同一个程序,在同一台计算机上,在Linux下可以运行,而在Windows下却不行呢? 反过来,Windows上的程序在Linux上也是一样不能执行的 可是我们的CPU并没有换掉,它应该可以识别同样的指令呀!!! 如果你和我有同样的疑问,那这一节,我们就一起来解开. 1 编译.链接和装载:拆解程序执行 写好的C语言代码,可以通过编译器编译成汇编代码,然后汇编代码再通过汇编器变成CPU可以理解的机器码,于是CPU就可以执行这些机器码了 你现在对这个过…

人用纸和笔来做运算,都是用十进制,直接用十进制和我们最熟悉的符号不是最简单么? 为什么计算机里我们最终要选择二进制呢? 来看看,计算机在硬件层面究竟是怎么表示二进制的,你就会明白,为什么计算机会选择二进制. 1 怎么做到"千里传书" 马拉松的故事相信你听说过.公元前490年,在雅典附近的马拉松海边,发生了波斯和希腊之间的希波战争.雅典和斯巴达领导的希腊联军胜利之后,雅典飞毛腿菲迪皮德斯跑了历史上第一个马拉松,回雅典报喜.这个时候,人们在远距离报信的时候,采用的是派人跑腿,传口信或者送信…

1. 存储管理的基本概念 逻辑地址:用户地址,从零开始编号 一维逻辑地址:(地址) 二维逻辑地址:(段号: 段内地址) 主存储器的复用方式 按分区:主存划分为多个固定/可变分区,一个程序占一个分区 按页架:主存划分为多个固定页架,一个程序占多个页架 存储管理的模式 单连续:一维逻辑地址程序,占一个固定/可变分区 段   式:二维逻辑地址程序,占多个可变分区 页   式:一维逻辑地址程序,占多个页架 段页式:二维逻辑地址程序,占多个页架 地址转换:逻辑地址 --> 物理地址 静态重定位:程序装入内…

1. 计算机软硬件系统 冯诺伊曼结构 以运算单元为核心,控制流由指令流产生 程序和数据存储在主存中 主存是按地址访问,线性编址 指令由操作码和地址码组成 数据以二进制编码 其他:参考<重学计算机-计算机组成原理> 2. 计算机操作系统的发展 概述:任何一台机器都有其操作平台和操作系统 洗衣机:开关表示.按钮控制.亮灯显示 演进过程 手工操作:手动调动地址和数据按钮录入内存,然后点运行 引进装入程序:用卡片和纸带,通过ROM上的装入程序载入内存 汇编语言:对指令提供了助记符号 高级语言:面向问题…

1. IO的控制方式 演进过程:轮询 --> 中断 --> DMA --> IO通道 经典布局:南北桥 PS:详见<计算机组成原理> 2. IO的实现 软件实现层次:硬件 --> 中断处理程序 --> 设备驱动程序 --> 独立于设备的IO软件 --> 用户空间的IO软件 IO缓冲: 解决问题: 设备与CPU速度不匹配 逻辑记录大小和物理记录大小不一致 减少IO操作对CPU的中断次数 实现:缓冲区 内存中开辟一个专门临时存放IO数据的区域 分类:单缓冲…

一.一次函数调用分析 c代码: // function_example.c #include <stdio.h> int static add(int a, int b) { return a+b; } int main() { int x = 5; int y = 10; int u = add(x, y); } 编译并objdump: $ gcc -g -c function_example.c $ objdump -d -M intel -S function_example.o int…

1. 输入输出系统概述 组成:外设.接口.总线.管理软件 基本功能 完成计算机内外的信息传递 保证CPU正确选择输出设备 利用缓冲等,实现主机与外设的速度匹配 特点:异步性.实时性.设备无关性 输入过程:CPU把地址值放入总线 --> CPU等候设备数据有效 --> CPU从总线读入数据存入寄存器 输出过程:CPU把地址值放入总线 --> CPU把数据值放入总线 --> 设备等数据有效取走数据 IO系统性能:存储IO.通信IO 连接特性:哪些设备可以和IO相连 IO系统容量:IO系…