前言
CSAPP（深入理解计算机系统）这本书豆瓣评分接近满分，是学习计算机系统的经典教材之一。这一周开始阅读此书，并计划以后每周写一篇学习笔记。
正文
信息
数据和信息是两个含义不同的词。数据是“死”的，而信息是“活”的。举个例子，阿拉伯数字8，在不同的情景下，可传递不同的信息。当电梯中可表示第8层，在桌球桌上可表示黑球8，而在聊天中可表示”拜拜”的意思。是什么赋予了它内涵？是情景，也称作上下文。在计算机系统中，数据就是比特串，是一个一个的位，再加上具体的上下文，就成为了信息。在不同的上下文中，一个同样的字节序列可能表示一个整数、浮点数、字符串或者机器指令。
编译
一个C语言程序，需要经过预处理器、编译器、汇编器、链接器的翻译，才能转化成可执行目标程序。
编译是个转化数据的过程。转化前是源代码，是人类可以理解的信息。而转化后，变成了机器语言，变成了人类无法理解的信息，而机器在一定的上下文中，能够理解这些数据。机器语言是机器能够理解的信息。
学习编译系统，可以帮助我们优化程序性能、理解链接时出现的错误、避免安全漏洞等。
指令
编译后产生的可执行文件在磁盘里。当我们执行该文件时，计算机系统是怎么运作的呢？
假设我们是在shell执行该程序的。键盘是一个外部设备，通过系统I/O总线和其他硬件连接在一起。当我们通过键盘输入可执行文件的文件名时，字符串会通过总线被逐一读入CPU中的寄存器并送入内存，且会输出到图形适配器（所以我们才可以在屏幕上看到输入的字符）。当输入回车后，shell就会通过一系列的指令来执行该程序，将程序的文件内容装载进内存，开始子进程，将CPU让给它执行。这个过程中，不同的指令，会让数据在CPU、内存、I/O设备间流动，比如输出文字到屏幕、通过网络下载文件等。
高速缓存
所谓高速缓存，是为了解决CPU从寄存器读取数据与从内存读取数据的速度差异问题。CPU从寄存器读取数据比从内存读取数据要高几个数量级。所以一个自然的想法是提高寄存器的容量，这是一个解决思路，但是因为寄存器的价格要比内存贵得多，大幅提高容量从经济的角度考虑不太现实。另一个解决思路是提高主存的读取速度，这很接近现在大部分计算机系统采用的方法了。根据计算机组成原理的知识，我们知道SRAM的读取性能比DRAM的快得多，且SRAM也分多种，不同的SRAM实现会有不同的性能表现，价格也有差异。因为SRAM的价格还是要比DRAM高，大量采用SRAM作为主存也不现实。因此形成了一种折中的方案，采用DRAM作为主存，SRAM作为CPU的高速缓存。当CPU执行指令时，首先会从寄存器取数据，假如取不到，再到高速缓存取，假如还取不到，才到主存取。通过引进高速缓存，缓解了CPU执行速度与从内存读取数据速度不匹配的问题。
利用局部性原理，可提高高速缓存的命中率，让CPU尽可能快地取到指令去执行，提高整体效率。至于高速缓存中的数据与内存中的数据的映射，则涉及到了计算机组成原理，这里不再深入讲述。
抽象
所谓抽象，在生活中其实随处可见。记得《人类简史》中写到，人类区别于其他生物的重要原因便是想象力丰富。人类之间通过讲述各种故事，塑造各种抽象概念，诸如宗族、城市、国家等概念，让原本互不认识的人有了联系的纽带，共同合作，诞生了各种文明。计算机系统中也有各种抽象概念，诸如文件、虚拟内存、进程。这些抽象，在我看来，是人类设计冯诺依曼计算机的基础，没有这些概念，计算机系统便不知道从何说起。
文件时什么？文件是一些二进制位在I/O设备中的抽象。
虚拟内存是什么？虚拟内存是程序的在主存和I/O设备中的空间的抽象。
进程是什么？进程是程序在CPU、主存、I/O设备活动的抽象。
（全文完）