深入理解计算机系统(原书第3版)计算机科学丛书

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店铺: 华心图书专营店
出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111544937
商品编码:26667477066

具体描述







出版者的话

中文版序一

中文版序二

译者序

前言

关于作者

dy 章 计算机系统漫游1

1.1 信息就是位+上下文1

1.2 程序被其他程序翻译成不同的格式3

1.3 了解编译系统如何工作是大有益处的4

1.4 处理器读并解释储存在内存中的指令5

1.4.1 系统的硬件组成5

1.4.2 运行hello程序7

1.5 高速缓存至关重要9

1.6 存储设备形成层次结构9

1.7 操作系统管理硬件10

1.7.1 进程11

1.7.2 线程12

1.7.3 虚拟内存12

1.7.4 文件14

1.8 系统之间利用网络通信14

1.9 重要主题16

1.9.1 Amdahl定律16

1.9.2 并发和并行17

1.9.3 计算机系统中抽象的重要性19

1.10 小结20

参考文献说明20

练习题答案20

dy部分

程序结构和执行

第2章 信息的表示和处理22

2.1 信息存储24

2.1.1 十六进制表示法25

2.1.2 字数据大小27

2.1.3 寻址和字节顺序29

2.1.4 表示字符串34

2.1.5 表示代码34

2.1.6 布尔代数简介35

2.1.7 C语言中的位级运算37

2.1.8 C语言中的逻辑运算39

2.1.9 C语言中的移位运算40

2.2 整数表示41

2.2.1 整型数据类型42

2.2.2 无符号数的编码43

2.2.3 补码编码44

2.2.4 有符号数和无符号数之间的转换49

2.2.5 C语言中的有符号数与无符号数52

2.2.6 扩展一个数字的位表示54

2.2.7 截断数字56

2.2.8 关于有符号数与无符号数的建议58

2.3 整数运算60

2.3.1 无符号加法60

2.3.2 补码加法62

2.3.3 补码的非66

2.3.4 无符号乘法67

2.3.5 补码乘法67

2.3.6 乘以常数70

2.3.7 除以2的幂71

2.3.8 关于整数运算的zui后思考74

2.4 浮点数75

2.4.1 二进制小数76

2.4.2 IEEE浮点表示78

2.4.3 数字示例79

2.4.4 舍入83

2.4.5 浮点运算85

2.4.6 C语言中的浮点数86

2.5 小结87

参考文献说明88

家庭作业88

练习题答案97

第3章 程序的机器级表示109

3.1 历史观点110

3.2 程序编码113

3.2.1 机器级代码113

3.2.2 代码示例114

3.2.3 关于格式的注解117

3.3 数据格式119

3.4 访问信息119

3.4.1 操作数指示符121

3.4.2 数据传送指令122

3.4.3 数据传送示例125

3.4.4 压入和弹出栈数据127

3.5 算术和逻辑操作128

3.5.1 加载有效地址129

3.5.2 一元和二元操作130

3.5.3 移位操作131

3.5.4 讨论131

3.5.5 特殊的算术操作133

3.6 控制135

3.6.1 条件码135

3.6.2 访问条件码136

3.6.3 跳转指令138

3.6.4 跳转指令的编码139

3.6.5 用条件控制来实现条件分支…141

3.6.6 用条件传送来实现条件分支…145

3.6.7 循环149

3.6.8 switch语句159

3.7 过程164

3.7.1 运行时栈164

3.7.2 转移控制165

3.7.3 数据传送168

3.7.4 栈上的局部存储170

3.7.5 寄存器中的局部存储空间172

3.7.6 递归过程174

3.8 数组分配和访问176

3.8.1 基本原则176

3.8.2 指针运算177

3.8.3 嵌套的数组178

3.8.4 定长数组179

3.8.5 变长数组181

3.9 异质的数据结构183

3.9.1 结构183

3.9.2 联合186

3.9.3 数据对齐189

3.10 在机器级程序中将控制与数据结合起来192

3.10.1 理解指针192

3.10.2 应用:使用GDB调试器193

3.10.3 内存越界引用和缓冲区溢出194

3.10.4 对抗缓冲区溢出攻击198

3.10.5 支持变长栈帧201

3.11 浮点代码204

3.11.1 浮点传送和转换操作205

3.11.2 过程中的浮点代码209

3.11.3 浮点运算操作210

3.11.4 定义和使用浮点常数212

3.11.5 在浮点代码中使用位级操作212

3.11.6 浮点比较操作213

3.11.7 对浮点代码的观察结论215

3.12 小结216

参考文献说明216

家庭作业216

练习题答案226

第4章 处理器体系结构243

4.1 Y86-64指令集体系结构245

4.1.1 程序员可见的状态245

4.1.2 Y86-64指令245

4.1.3 指令编码246

4.1.4 Y86-64异常250

4.1.5 Y86-64程序251

4.1.6 一些Y86-64指令的详情255

4.2 逻辑设计和硬件控制语言HCL256

4.2.1 逻辑门257

4.2.2 组合电路和HCL布尔表达式257

4.2.3 字级的组合电路和HCL整数表达式258

4.2.4 集合关系261

4.2.5 存储器和时钟262

4.3 Y86-64的顺序实现264

4.3.1 将处理组织成阶段264

4.3.2 SEQ硬件结构272

4.3.3 SEQ的时序274

4.3.4 SEQ阶段的实现277

4.4 流水线的通用原理282

4.4.1 计算流水线282

4.4.2 流水线操作的详细说明284

4.4.3 流水线的局限性284

4.4.4 带反馈的流水线系统287

4.5 Y86-64的流水线实现288

4.5.1 SEQ+:重新安排计算阶段288

4.5.2 插入流水线寄存器289

4.5.3 对信号进行重新排列和标号292

4.5.4 预测下一个PC293

4.5.5 流水线冒险295

4.5.6 异常处理306

4.5.7 PIPE各阶段的实现308

4.5.8 流水线控制逻辑314

4.5.9 性能分析322

4.5.10 未完成的工作323

4.6 小结325

参考文献说明326

家庭作业327

练习题答案331

第5章 优化程序性能341

5.1 优化编译器的能力和局限性342

5.2 表示程序性能345

5.3 程序示例347

5.4 消除循环的低效率350

5.5 减少过程调用353

5.6 消除不 要的内存引用354

5.7 理解现代处理器357

5.7.1 整体操作357

5.7.2 功能单元的性能361

5.7.3 处理器操作的抽象模型362

5.8 循环展开366

5.9 提高并行性369

5.9.1 多个累积变量370

5.9.2 重新结合变换373

5.10 优化合并代码的结果小结377

5.11 一些限制因素378

5.11.1 寄存器溢出378

5.11.2 分支预测和预测错误处罚379

5.12 理解内存性能382

5.12.1 加载的性能382

5.12.2 存储的性能383

5.13 应用:性能提高技术387

5.14 确认和消除性能瓶颈388

5.14.1 程序剖析388

5.14.2 使用剖析程序来指导优化390

5.15 小结392

参考文献说明393

家庭作业393

练习题答案395

第6章 存储器层次结构399

6.1 存储技术399

6.1.1 随机访问存储器400

6.1.2 磁盘存储406

6.1.3 固态硬盘414

6.1.4 存储技术趋势415

6.2 局部性418

6.2.1 对程序数据引用的局部性418

6.2.2 取指令的局部性419

6.2.3 局部性小结420

6.3 存储器层次结构421

6.3.1 存储器层次结构中的缓存422

6.3.2 存储器层次结构概念小结424

6.4 高速缓存存储器425

6.4.1 通用的高速缓存存储器组织结构425

6.4.2 直接映射高速缓存427

6.4.3 组相联高速缓存433

6.4.4 全相联高速缓存434

6.4.5 有关写的问题437

6.4.6 一个真实的高速缓存层次结构的解剖438

6.4.7 高速缓存参数的性能影响439

6.5 编写高速缓存友好的代码440

6.6 综合:高速缓存对程序性能的影响444

6.6.1 存储器山444

6.6.2 重新排列循环以提高空间局部性447

6.6.3 在程序中利用局部性450

6.7 小结450

参考文献说明451

家庭作业451

练习题答案459

第二部分

在系统上运行程序

第7章 链接464

7.1 编译器驱动程序465

7.2 静态链接466

7.3 目标文件466

7.4 可重定位目标文件467

7.5 符号和符号表468

7.6 符号解析470

7.6.1 链接器如何解析多重定义的全局符号471

7.6.2 与静态库链接475

7.6.3 链接器如何使用静态库来解析引用477

7.7 重定位478

7.7.1 重定位条目479

7.7.2 重定位符号引用479

7.8 可执行目标文件483

7.9 加载可执行目标文件484

7.10 动态链接共享库485

7.11 从应用程序中加载和链接共享库487

7.12 位置无关代码489

7.13 库打桩机制492

7.13.1 编译时打桩492

7.13.2 链接时打桩492

7.13.3 运行时打桩494

7.14 处理目标文件的工具496

7.15 小结496

参考文献说明497

家庭作业497

练习题答案499

第8章 异常控制流501

8.1 异常502

8.1.1 异常处理503

8.1.2 异常的类别504

8.1.3 Linux/x86-64系统中的异常505

8.2 进程508

8.2.1 逻辑控制流508

8.2.2 并发流509

8.2.3 私有地址空间509

8.2.4 用户模式和内核模式510

8.2.5 上下文切换511

8.3 系统调用错误处理512

8.4 进程控制513

8.4.1 获取进程ID513

8.4.2 创建和终止进程513

8.4.3 回收子进程516

8.4.4 让进程休眠521

8.4.5 加载并运行程序521

8.4.6 利用fork和execve运行程序524

8.5 信号526

8.5.1 信号术语527

8.5.2 发送信号528

8.5.3 接收信号531

8.5.4 阻塞和解除阻塞信号532

8.5.5 编写信号处理程序533

8.5.6 同步流以避免讨厌的并发错误540

8.5.7 显式地等待信号543

8.6 非本地跳转546

8.7 操作进程的工具550

8.8 小结550

参考文献说明550

家庭作业550

练习题答案556

第9章 虚拟内存559

9.1 物理和虚拟寻址560

9.2 地址空间560

9.3 虚拟内存作为缓存的工具561

9.3.1 DRAM缓存的组织结构562

9.3.2 页表562

9.3.3 页命中563

9.3.4 缺页564

9.3.5 分配页面565

9.3.6 又是局部性救了我们565

9.4 虚拟内存作为内存管理的工具565

9.5 虚拟内存作为内存保护的工具567

9.6 地址翻译567

9.6.1 结合高速缓存和虚拟内存570

9.6.2 利用TLB加速地址翻译570

9.6.3 多级页表571

9.6.4 综合:端到端的地址翻译573

9.7 案例研究:Intel Core i7/Linux内存系统576

9.7.1 Core i7地址翻译576

9.7.2 Linux虚拟内存系统580

9.8 内存映射582

9.8.1 再看共享对象583

9.8.2 再看fork函数584

9.8.3 再看execve函数584

9.8.4 使用mmap函数的用户级内存映射585

9.9 动态内存分配587

9.9.1 malloc和free函数587

9.9.2 为什么要使用动态内存分配589

9.9.3 分配器的要求和目标590

9.9.4 碎片591

9.9.5 实现问题592

9.9.6 隐式空闲链表592

9.9.7 放置已分配的块593

9.9.8 分割空闲块594

9.9.9 获取额外的堆内存594

9.9.10 合并空闲块594

9.9.11 带边界标记的合并595

9.9.12 综合:实现一个简单的分配器597

9.9.13 显式空闲链表603

9.9.14 分离的空闲链表604

9.10 垃圾收集605

9.10.1 垃圾收集器的基本知识606

9.10.2 Mark&Sweep;垃圾收集器607

9.10.3 C程序的保守Mark&Sweep608;

9.11 C程序中常见的与内存有关的错误609

9.11.1 间接引用坏指针609

9.11.2 读未初始化的内存609

9.11.3 允许栈缓冲区溢出610

9.11.4 假设指针和它们指向的对象是相同大小的610

9.11.5 造成错位错误611

9.11.6 引用指针,而不是它所指向的对象611

9.11.7 误解指针运算611

9.11.8 引用不存在的变量612

9.11.9 引用空闲堆块中的数据612

9.11.10 引起内存泄漏613

9.12 小结613

参考文献说明613

家庭作业614

练习题答案617

第三部分

程序间的交互和通信

dy 0章 系统级I/O622 10.1 Unix I/O622

10.2 文件623

10.3 打开和关闭文件624

10.4 读和写文件625

10.5 用RIO包健壮地读写626

10.5.1 RIO的无缓冲的输入输出函数627

10.5.2 RIO的带缓冲的输入函数627

10.6 读取文件元数据632

10.7 读取目录内容633

10.8 共享文件634

10.9 I/O重定向637

10.10 标准I/O638

10.11 综合:我该使用哪些I/O函数?638

10.12 小结640

参考文献说明640

家庭作业640

练习题答案641

dy 1章 网络编程642

11.1 客户端服务器编程模型642

11.2 网络643

11.3 全球IP因特网646

11.3.1 IP地址647

11.3.2 因特网域名649

11.3.3 因特网连接651

11.4 套接字接口652

11.4.1 套接字地址结构653

11.4.2 socket函数654

11.4.3 connect函数654

11.4.4 bind函数654

11.4.5 listen函数655

11.4.6 accept函数655

11.4.7 主机和服务的转换656

11.4.8 套接字接口的辅助函数660

11.4.9 echo客户端和服务器的示例662

11.5 Web服务器665

11.5.1 Web基础665

11.5.2 Web内容666

11.5.3 HTTP事务667

11.5.4 服务动态内容669

11.6 综合:TINY Web服务器671

11.7 小结678

参考文献说明678

家庭作业678

练习题答案679

dy 2章 并发编程681

12.1 基于进程的并发编程682

12.2 基于I/O多路复用的并发编程684

12.3 基于线程的并发编程691

12.4 多线程程序中的共享变量696

12.5 用信号量同步线程698

12.6 使用线程提高并行性710

12.7 其他并发问题716

12.8 小结722

参考文献说明723

家庭作业723

练习题答案726

附录A 错误处理729

参考文献733





书名:深入理解计算机系统(原书第3版)

作者:[美] 兰德尔 E.布莱恩特(Randal E.·Bryant) 著;龚奕利,贺莲 译

出版社:机械工业出版社

出版时间:2016-7

版次:1

印刷时间:2017-4

印次:3

装帧:平装

页数:737

ISBN:9787111544937

定价:139.00

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和第2版相比,本版内容上*大的变化是,从以IA32和x86-64为基础转变为完全以x86-64为基础。主要更新如下:

基于x86-64,大量地重写代码,首次介绍对处理浮点数据的程序的机器级支持。

处理器体系结构修改为支持64位字和操作的设计。

引入更多的功能单元和更复杂的控制逻辑,使基于程序数据流表示的程序性能模型预测更加可靠。

扩充关于用GOT和PLT创建与位置无关代码的讨论,描述了更加强大的链接技术(比如库打桩)。

增加了对信号处理程序更细致的描述,包括异步信号安全的函数等。

采用新函数,更新了与协议无关和线程安全的网络编程。

Randal E. Bryant,1981年于麻省理工学院获得计算机博士学位,1984年至今一直任教于卡内基-梅隆大学。现任卡内基-梅隆大学计算机科学学院院长、教授,同时还受邀任教于电子和计算机工程系。他从事本科生和研究生计算机系统方面课程的教学近40年。他和O’Hallaron教授一起在卡内基梅隆大学开设了15-213课程“计算机系统导论”,那便是本书的基础。他还是ACM院士、IEEE院士、美国guo家工程院院士和美国人文与科学研究院院士。其研究成果被Intel、IBM、Fujitsu和Microsoft等主要计算机制造商使用,他还因研究获得过Semiconductor Research Corporation、ACM、IEEE颁发的多项大奖。

  

David R. O’Hallaron卡内基梅隆大学电子和计算机工程系教授。在弗吉尼亚大学(University of Virginia)获得计算机科学的博士学位,2007年-2010年为Intel匹兹堡实验室主任。他教授本科生和研究生的计算机系统方面的课程已有20余年,并和Bryant教授一起开设了“计算机系统导论”课程。曾获得CMU计算机学院颁发的Herbert Simon杰出教学奖。他主要从事计算机系统领域的研究,与Quake项目成员一起获得过高性能计算领域中的*高国际奖项——Gordon Bell奖。他目前的工作重点是研究自动分级(autograding)概念,即评价其他程序质量的程序。




探索现代数字世界的基石:一本关于计算机运作原理的全面指南 这本书并非一本狭义的技术手册,而是旨在揭示我们日常接触的数字世界背后那套精巧而强大的运行机制。它将带领读者深入探索计算机系统是如何从最基础的硬件指令,逐步构建起我们今天所熟知的复杂应用程序和服务的。这并非一次对特定编程语言或操作系统的细致讲解,而是聚焦于那些贯穿所有现代计算机平台、支撑一切计算活动的核心原理和概念。 一、 硬件的语言:二进制与机器指令的奥秘 一切计算的起点,都根植于最底层的物理层面。这本书将从最基本的二进制表示法开始,阐述数据在计算机内部是如何被编码和存储的。我们将会理解,那些我们看到的文字、图片、声音,最终都转化成了0和1的组合。在此基础上,我们会进一步探索微处理器是如何解析和执行这些二进制指令的。这包括对CPU的结构、指令集架构(ISA)的基本理解,以及程序计数器(PC)、寄存器、算术逻辑单元(ALU)等关键组件如何协同工作,完成一次次简单的算术和逻辑运算。 了解这些底层原理,有助于我们认识到,即便是最复杂的软件,其运行也离不开这些基础的硬件指令。我们将学习到,如何从机器指令的视角去理解程序的执行流程,以及那些看似瞬息万变的计算过程,实则遵循着一套严谨且可预测的逻辑。这不仅仅是理论上的探讨,更是理解程序性能、调试复杂bug以及进行底层优化的重要基础。 二、 内存的组织与管理:数据的生命线 程序运行离不开数据,而数据存储和访问的效率,直接影响着程序的性能。本书将深入剖析计算机的内存层次结构,从速度极快的CPU缓存,到容量巨大的主存(RAM),再到持久存储的硬盘。我们会理解不同存储介质的特性、访问速度以及它们之间的权衡。 更重要的是,我们将探讨内存是如何被组织和管理的。这包括理解内存地址空间的概念,以及数据类型在内存中的布局。我们还将学习到内存分配和回收的机制,例如堆(heap)和栈(stack)的区别,以及垃圾回收(garbage collection)等概念(尽管本书不会深入到具体语言的垃圾回收算法,但会提供其工作原理的宏观认识)。理解内存管理,对于编写高效、避免内存泄漏的程序至关重要。它能帮助我们理解为什么某些数据结构比其他更受欢迎,以及如何优化数据的访问模式以提升性能。 三、 编译、链接与加载:从源代码到可执行文件的旅程 我们编写的源代码,并不能直接被计算机执行。这段从人类可读的文本到机器可执行指令的转化过程,是软件开发中一个至关重要的环节。本书将详细解析这个过程,包括: 编译(Compilation): 源代码如何被编译器转化为汇编代码,然后再转化为机器代码。我们会了解词法分析、语法分析、语义分析等编译器的主要阶段,以及代码优化是如何进行的。 链接(Linking): 为什么程序可以调用其他库中的函数?链接器是如何将分散的机器代码模块(包括我们自己编写的代码和第三方库)组合成一个单一的可执行文件的。我们会理解静态链接和动态链接的区别,以及符号解析(symbol resolution)的概念。 加载(Loading): 操作系统是如何将可执行文件从磁盘加载到内存中,并准备好执行的。这包括理解程序如何被映射到内存空间,以及动态链接库的运行时加载。 掌握这一过程,将使我们对程序的生成和运行有了更清晰的认识,有助于我们理解构建过程中的各种错误,以及如何有效地利用共享库来减少内存占用和提高程序加载速度。 四、 操作系统:守护者与调度者 操作系统是计算机系统的核心,它管理着所有的硬件资源,并为上层应用程序提供服务。本书将深入探讨操作系统的关键职能,但并非对特定操作系统的详细介绍。我们将聚焦于: 进程与线程管理: 理解进程(process)的概念,以及它是如何代表一个独立运行的程序实例的。我们会探讨多道程序设计、进程调度的基本原理,以及如何通过上下文切换(context switching)来实现并发。在此基础上,我们还将学习线程(thread)的概念,以及它与进程的区别,以及线程如何为应用程序提供更细粒度的并发。 虚拟内存: 操作系统如何通过虚拟内存技术,为每个进程提供一个独立的、私有的地址空间。我们将理解页表(page table)的作用,以及内存分页(paging)和分段(segmentation)等机制如何实现内存的隔离和高效利用。虚拟内存技术是现代操作系统实现强大功能的基础。 I/O(输入/输出)管理: 计算机如何与外部设备进行交互。我们将理解I/O设备的种类、I/O的总线(bus)模型,以及操作系统如何通过驱动程序(device driver)来抽象化硬件的复杂性,并为应用程序提供统一的I/O接口。 理解操作系统的这些核心职能,将有助于我们编写更高效、更健壮的并发程序,并更好地理解应用程序在操作系统环境下的行为。 五、 网络与并发:连接世界与并行运算 现代计算早已超越了单机独立的范畴。本书将探讨计算机网络的基本原理,以及应用程序如何通过网络进行通信。我们将学习到: 网络协议栈: 从底层的数据链路层到应用层,理解TCP/IP协议族的基本工作原理,例如TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)的区别,以及HTTP(超文本传输协议)等应用层协议的工作方式。 客户端-服务器模型: 理解网络应用程序是如何组织成客户端和服务器的,以及它们之间如何进行请求-响应的交互。 并发编程: 在多核处理器日益普及的今天,如何有效地利用多核能力并行执行任务,是提升程序性能的关键。本书将介绍并发编程的基本模型,例如共享内存并发和消息传递并发,以及可能遇到的挑战,如数据竞争(data race)和死锁(deadlock)。我们会探讨如何使用锁(lock)、信号量(semaphore)等同步机制来协调并发访问。 通过对网络和并发的探讨,读者将能够理解现代分布式系统的工作原理,以及如何设计和编写能够充分利用多核处理能力的应用程序。 六、 性能优化与安全:提升效率与防范风险 在理解了计算机系统的运作原理之后,本书还将引导读者思考如何提升程序的性能和安全性。 性能分析: 如何通过性能剖析工具(profiler)来识别程序的瓶颈,以及如何根据硬件架构和软件设计来优化代码。这包括对缓存局部性、指令流水线等底层硬件特性的理解如何在实际编程中发挥作用。 安全性基础: 探讨一些常见的安全漏洞,例如缓冲区溢出(buffer overflow)、格式化字符串漏洞(format string vulnerability)等,并简要介绍操作系统和硬件提供的安全机制,例如地址空间布局随机化(ASLR)和数据执行保护(DEP)等。虽然本书不会深入到具体的安全攻防技术,但会为读者建立起对计算机系统安全性的基本认知。 总结 这本书是一次对计算机系统宏观而深入的探索。它并非教授具体的编程技巧,而是致力于帮助读者建立起对计算机系统工作原理的全面、深刻的理解。无论您是计算机科学领域的初学者,还是希望加深对计算本质理解的资深开发者,都能从中获益匪浅。通过掌握这些基础原理,您将能够: 更清晰地理解程序的执行过程,从而更好地进行调试和优化。 更深刻地认识到硬件和软件之间的紧密联系。 更有效地利用计算资源,编写出性能更优、更健壮的应用程序。 更好地理解现代计算机科学的各个分支,为进一步的学习打下坚实的基础。 这本书将帮助您拨开复杂技术的迷雾,洞察到驱动数字世界的底层力量,成为一个更具洞察力的计算者。

用户评价

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我之前一直觉得,要精通一门编程语言,掌握其API和常用框架就足够了。但读了这本书之后,我才意识到自己之前的想法是多么浅薄。它让我明白了,那些我们每天使用的编程语言、库和框架,背后都承载着怎样的复杂系统。从最底层的硬件架构,到操作系统提供的抽象,再到编译器的优化策略,这本书如同一个精密的解剖刀,将计算机的每一个组件都剖析得淋漓尽致。特别是关于存储器层次结构的部分,讲解得非常透彻,让我对缓存、主存、磁盘之间的关系有了全新的认识,也理解了为什么某些代码的性能会如此差异巨大。这本书最大的价值在于,它为你搭建了一个坚实的计算机科学理论框架,让你在学习任何新技术时,都能快速找到其在整个体系中的位置,并理解其设计背后的权衡和考量。它不是一本让你快速学会某个技术栈的“速成指南”,而是一本帮助你构建深刻理解的“思想启蒙书”。

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这套书简直是计算机科学领域的“百科全书”,虽然名字听起来有点硬核,但拿到手后,你就会发现它真正做到了“深入”。它不像市面上很多浮于表面的技术书籍,而是从最基础的层面,层层剥离,让你看到计算机是如何工作的。从二进制的底层逻辑,到处理器如何执行指令,再到内存的运作机制,以及程序是如何编译、链接、加载的,这本书都给出了非常详尽的讲解。而且,作者还会穿插一些非常有趣的实际例子,比如通过分析程序运行时的性能瓶颈,或者介绍一些经典操作系统的设计思想,让你在学习理论知识的同时,也能感受到理论联系实际的魅力。最棒的是,这本书并不是简单地罗列知识点,而是注重培养读者的“系统思维”,让你能够站在更高的角度去理解和分析问题。学习过程中,你会遇到很多让你“豁然开朗”的时刻,仿佛一直以来对计算机的一些模糊认识,瞬间变得清晰起来。虽然内容相当扎实,阅读过程中需要投入不少精力,但每一次的钻研都会带来巨大的收获,绝对是计算机科学爱好者和从业者不可或缺的一本宝典。

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不得不说,这本书是计算机科学领域的“基石”之作。它所涵盖的内容,从最底层的硬件如何支撑起我们的软件世界,到操作系统如何管理这些硬件资源,再到应用程序是如何在这些基础上运行和通信,几乎是无所不包。阅读这本书的过程,更像是在构建一个完整的计算机知识体系。我特别喜欢其中关于“性能优化”和“并发编程”的章节,它不仅讲解了理论知识,还给出了很多非常实用的指导和建议,帮助我理解为什么某些看似简单的程序在实际运行中会遇到各种各样的问题,以及如何有效地解决这些问题。这本书最大的魅力在于,它让你明白,计算机系统是一个有机整体,各个部分之间相互关联、相互影响,理解了其中的运行机制,才能写出更高效、更健壮的程序。

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我之前学习计算机,总是觉得知识点碎片化,缺乏一个宏观的视角。读了这本书之后,这种感觉彻底改变了。它就像一张巨大的地图,将计算机科学的各个领域都囊括其中,并且清晰地标示出它们之间的联系。从二进制的底层逻辑,到处理器如何解读指令,再到内存如何存储数据,以及程序如何在系统中运行和交互,这本书都给予了非常深入的剖析。我尤其对其中关于“链接器”、“加载器”以及“系统级I/O”的讲解印象深刻,它们让我明白了程序是如何从源代码变成一个可执行文件,又如何被加载到内存中运行的,这些细节的理解,对于写出更底层的代码或者进行性能调优非常有帮助。虽然这本书的知识密度很大,需要投入相当多的时间和精力去消化,但一旦你掌握了其中的精髓,你就会发现自己对计算机的理解达到了一个全新的高度。

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这本书给我的感觉就像是打开了一扇通往计算机“心脏”的大门。我一直以为自己对计算机的理解已经算不错了,但读了这本书之后,我才发现自己之前的认知有多么局限。它并没有停留在“输入-处理-输出”这样简单的模型上,而是深入到机器指令的执行、内存的访问模式、链接和加载的过程,甚至网络通信的细节。特别是关于“程序在内存中的表示”以及“系统级I/O”这些章节,让我对程序的生命周期和数据如何在不同层次之间流动有了非常直观和深刻的理解。作者的讲解方式非常引人入胜,他善于用生动的比喻和详实的案例来阐释复杂的概念,让你在阅读的过程中,不会感到枯燥乏味,反而会产生一种探索未知世界的兴奋感。虽然有些章节确实需要反复琢磨,甚至动笔画图来帮助理解,但每一次的攻克都会带来巨大的成就感。

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