- 出版者的话
- 中文版序一
- 中文版序二
- 译者序
- 前言
- 关于作者
- 第 1 章:计算机系统漫游
- 第 2 章:信息的表示和处理
- 第 3 章:程序的机器级表示
- 第 4 章:处理器体系结构
- 第 5 章:优化程序性能
- 第 6 章:存储器层次结构
- 第 7 章:链接
- 第 8 章:异常控制流
- 第 9 章:虚拟内存
- 第 10 章:系统级 I/O
- 第 11 章:网络编程
- 第 12 章:并发编程
- 附录 A:错误处理
- 实验 1:Data Lab
- 实验 3:Attack Lab
- 实验 4:Architechture Lab
- 实验 5:Cache Lab
- 实验 6:Performance Lab
- 实验 7:Shell Lab
- 实验 8:Malloc Lab
- 实验 9:Proxy Lab
2.1 信息存储
大多数计算机使用 8 位的块,或者字节(byte),作为最小的可寻址的内存单位,而不是访问内存中单独的位。机器级程序将内存视为一个非常大的字节数组,称为虚拟内存(virtual memory)。内存的每个字节都由一个唯一的数字来标识,称为它的地址(address),所有可能地址的集合就称为虚拟地址空间(virtual address space)。顾名思义,这个虚拟地址空间只是一个展现给机器级程序的概念性映像。实际的实现(见第 9 章)是将动态随机访问存储器(DRAM)、闪存、磁盘存储器、特殊硬件和操作系统软件结合起来,为程序提供一个看上去统一的字节数组。
在接下来的几章中,我们将讲述编译器和运行时系统是如何将存储器空间划分为更可管理的单元,来存放不同的程序对象(program object),即程序数据、指令和控制信息。可以用各种机制来分配和管理程序不同部分的存储。这种管理完全是在虚拟地址空间里完成的。例如,C 语言中一个指针的值(无论它指向一个整数、一个结构或是某个其他程序对象)都是某个存储块的第一个字节的虚拟地址。C 编译器还把每个指针和类型信息联系起来,这样就可以根据指针值的类型,生成不同的机器级代码来访问存储在指针所指向位置处的值。尽管 C 编译器维护着这个类型信息,但是它生成的实际机器级程序并不包含关于数据类型的信息。每个程序对象可以简单地视为一个字节块,而程序本身就是一个字节序列。
给 C 语言初学者 - C 语言中指针的作用
指针是 C 语言的一个重要特性。它提供了引用数据结构(包括数组)的元素的机制。与变量类似,指针也有两个方面:值和类型。它的值表示某个对象的位置,而它的类型表示那个位置上所存储对象的类型(比如整数或者浮点数)。
真正理解指针需要查看它们在机器级上的表示以及实现。这将是第 3 章的重点之 一,3.10.1 节将对其进行深入介绍。
2.1.1 十六进制表示法
2.1.2 字数据大小
2.1.3 寻址和字节顺序
大端法
**** | 0x100 | 0x101 | 0x102 | 0x103 | |
---|---|---|---|---|---|
⋯ | 01 | 23 | 45 | 67 | ⋯ |
小端法
**** | 0x100 | 0x101 | 0x102 | 0x103 | |
---|---|---|---|---|---|
⋯ | 67 | 45 | 23 | 01 | ⋯ |
2.1.4 表示字符串
2.1.5 表示代码
2.1.6 布尔代数简介
2.1.7 C 语言中的位级运算
2.1.8 C 语言中的逻辑运算
2.1.9 C 语言中的移位运算
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