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出版者:科学出版社

作者:徐严明

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-06-01

价格:26.0

装帧:

isbn号码:9787030079497

丛书系列:

图书标签:

• Linux
• 编程
• 系统编程
• C语言
• Unix
• 开发
• 内核
• 实用指南
• 技术
• 开源

《深入理解计算机系统》（Computer Systems: A Programmer's Perspective） 这本书是一本面向程序员的经典著作，旨在揭示计算机系统的底层运作原理，帮助读者深刻理解程序是如何在实际硬件上运行的。它不仅仅是一本关于特定操作系统的教程，而是更广泛地探讨了从代码到可执行程序，再到最终在处理器上运行的整个过程。 核心内容概览： 数据表示与处理： 深入讲解二进制、整数和浮点数表示，以及它们在计算机中如何存储和运算。理解这些基础知识对于排查bug、优化性能至关重要。 机器级代码： 介绍汇编语言，并解释高级语言（如C）是如何被编译成机器代码的。这有助于读者了解程序执行的微观层面，掌握程序的控制流和数据流。 处理器体系结构： 探讨CPU的组织结构，包括指令集体系结构（ISA）、流水线、缓存等概念。理解这些硬件特性，可以帮助程序员写出更高效的代码。 链接： 详细阐述编译、汇编和链接的过程，解释静态链接和动态链接的工作原理。这对于理解可执行文件的生成以及模块化编程至关重要。 异常控制流： 讲解程序执行过程中可能出现的各种中断和异常，以及它们是如何被操作系统处理的。这包括进程、信号、事务内存等内容。 虚拟内存： 深入剖析虚拟内存的工作机制，包括地址翻译、页表、页面置换算法等。理解虚拟内存可以帮助程序员更好地管理内存资源，避免内存相关问题。 并发与并行： 介绍多线程和多进程编程，探讨并发编程中的同步与互斥问题，以及如何利用多核处理器实现并行计算。 网络编程： 讲解客户端-服务器模型，以及TCP/IP协议栈在网络通信中的作用。这部分内容对于开发网络应用程序非常有用。 本书的独特之处： 与许多侧重于某个特定操作系统的书籍不同，《深入理解计算机系统》采用的是一种“自底向上”的视角，将程序置于整个计算机系统的背景下进行考察。它强调的是程序员需要了解的系统知识，而不是操作系统的内部实现细节。作者以清晰易懂的语言，辅以大量的图示和代码示例，将复杂的概念讲解得深入浅出。 学习价值： 提升编程能力： 掌握底层原理，能帮助程序员写出更健壮、更高效的代码，更有效地调试和优化程序。 理解系统设计： 深刻理解计算机系统的运作方式，为理解更高级别的系统设计打下坚实的基础。 应对复杂问题： 许多棘手的编程问题，例如性能瓶颈、内存泄漏、并发死锁等，都与计算机系统的底层原理息息相关，理解本书内容能够帮助解决这些问题。 为深入学习打下基础： 本书是深入学习操作系统、编译原理、计算机网络等相关领域的绝佳起点。 目标读者： 任何想要深入理解计算机系统运作方式的程序员，包括但不限于： 希望提升编程技能和调试能力的软件开发者。 对操作系统、计算机体系结构感兴趣的学生和研究人员。 需要优化程序性能的工程师。 从事系统级开发、嵌入式开发等领域的专业人士。 总而言之，《深入理解计算机系统》是一本不可多得的经典著作，它将帮助你跳出“只写代码”的思维模式，成为一个真正理解计算机的程序员。

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这本书，说实话，拿到手的时候，我心里是有点打鼓的。毕竟市面上讲Linux编程的书籍汗牛充栋，质量更是参差不齐。我一个在行业里摸爬滚打多年的老兵，总觉得能真正让人眼前一亮的凤毛麟角。然而，这本《LINUX编程指南》给我的第一印象，却是出乎意料的扎实和深入。它不是那种浮于表面的“入门速成”手册，而是更像一位经验丰富的老工程师在手把手地带你深入Linux内核和系统调用的底层逻辑。作者显然在系统编程领域有着深厚的功底，对每一个API的解释都力求精准到位，并且总能结合实际场景给出极其精妙的示例代码。比如，在讲解进程间通信（IPC）的那几个章节，以往很多书只是罗列函数原型，但这本却花了大量篇幅去剖析共享内存的竞态条件、信号量的死锁陷阱，以及管道在高并发场景下的性能瓶颈。读完之后，我感觉自己对“如何写出健壮、高性能的并发程序”有了全新的认识，不再是简单地调用 `pthread_mutex_lock` 了事，而是开始思考锁的粒度、内存屏障的必要性以及原子操作的适用范围。这种由表及里的讲解方式，对于那些希望从“会写代码”蜕变为“精通系统”的开发者来说，无疑是醍醐灌顶般的体验。它要求读者投入时间去理解原理，但回报是巨大的——你将真正掌握Linux编程的“内功心法”。

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关于这本书的排版和插图设计，也值得一提。在这个充斥着花哨设计和无效动画的时代，这本指南选择了最朴实无华，但也最能聚焦内容的风格。大面积的留白，清晰的字体选择，以及最关键的——高质量的代码块渲染，让长时间阅读的疲劳感大大降低。代码示例部分尤其出色，它不仅仅是粘贴代码，而是用精妙的注释和对比手法，将核心逻辑点精准地标记出来。例如，在讲解系统调用时的错误码处理时，它特意用不同颜色标注了标准错误常量（如`ENOENT`）的定义位置，并附带了一个简短的宏定义解释。这种对细节的偏执，体现了作者对技术文档规范性的尊重。我个人非常看重技术书籍的可读性，一本内容再好的书，如果排版让人抓狂，也会让人望而却步。这本指南在保持内容深度的同时，成功地做到了这一点，使得那些需要反复查阅、对比的复杂代码结构也能被快速消化吸收，极大地提升了学习效率。

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我得承认，这本书的阅读体验并非一帆风顺，它对读者的基础知识有一定的要求，甚至可以说，它带着一种“挑战”读者的意味。那些初次接触C语言指针和内存管理的读者，可能会在某些章节感到吃力。比如讲解信号处理的那部分，涉及到异步信号安全函数（Async-Signal-Safe Functions）的列表和为什么某些标准库函数在这种环境下会失效的深入分析，需要读者具备扎实的C语言基础和对程序执行上下文切换的深刻理解。但这恰恰是它宝贵的地方。很多“入门”读物为了迎合初学者而刻意淡化这些“晦涩难懂”的细节，结果是读者写出来的程序在边界条件和异常处理上漏洞百出。这本书则毫不留情地将这些陷阱暴露在你面前，并告诉你如何优雅地避开它们。它不是在教你“如何做”，更是在教你“为什么不能那样做”。这种略带“批判性思维”的教学方法，非常适合那些已经有一定编程经验，渴望精进技艺的技术人员。每攻克一节难关，你都会感到自己的技术视野得到了极大的拓宽，那份成就感是看其他流水账式教材无法比拟的。

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翻开这本书的目录，我立刻被它宏大的结构体系所吸引。它不像某些教材那样，为了凑字数而堆砌一些不相干的章节，而是构建了一个逻辑严密的知识网络。从最基础的文件I/O和目录操作开始，逐步过渡到复杂的网络编程和多线程模型，每一步的衔接都显得那么自然流畅，仿佛在进行一场精心编排的舞台剧。特别是它在描述Socket编程时所采用的视角，非常独特。它没有急于展示那些标准的TCP/IP连接流程，而是先花了一个小节来探讨底层TCP协议的拥塞控制机制对应用层性能的影响。这在很多面向应用开发的书籍中是极其罕见的。我立刻想起了前段时间处理一个高吞吐量数据传输任务时遇到的延迟问题，当时我们团队在应用层调优了很久，收效甚微。现在回过头来看，如果当初有这样一本指南在手，我们可能会更早地意识到问题根源可能在于系统参数的配置和内核调度策略，而不是盲目地优化应用层的缓冲区大小。这本书的价值就在于此，它引导你将目光从你自己的代码块中解放出来，去审视整个操作系统环境对你程序的制约和赋能。它教你如何与操作系统“对话”，而不是仅仅“使用”操作系统。

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坦率地说，对于一个纯粹想快速搭建一个网站或写一个简单脚本的人来说，这本书可能略显“过重”。它需要的不仅仅是键盘和屏幕，还需要你准备好一个调试器（如GDB）和一个愿意深入挖掘系统内部的好奇心。它的目标用户显然是那些系统工程师、底层开发人员，或者任何对操作系统“黑箱”感到好奇的程序员。书中关于内存管理章节的讨论，涉及到mmap、brk、以及内核对虚拟内存区域的映射机制，其深度已经触及了操作系统原理的范畴。这种深入挖掘的倾向，使得这本书的参考价值远远超出了“编程指南”的范畴，它更像是一本实用的“Linux系统编程参考手册”与“系统原理深入剖析”的完美融合体。我把它放在工具书架上，时不时地会抽出来翻阅特定章节，比如在处理文件锁定冲突时，我会迅速定位到相关的章节，重新回顾一下flock和fcntl在不同文件系统下的行为差异。这份持久的参考价值，才是衡量一本技术书籍是否真正优秀的核心标准，而《LINUX编程指南》无疑在这方面交出了一份令人信服的答卷。

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