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出版者:Peer Information Inc.

作者:Neil Matthew and Richard Stones

出品人:

页数:1200

译者:

出版时间:2000-9

价格:USD 59.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781861003010

丛书系列:

图书标签:

• series:Professional
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• 实用指南

好的，以下是一本关于高级嵌入式系统开发与硬件加速编程的图书简介，严格遵循您的要求，不提及任何与《Professional Linux Programming》相关的内容，且力求详实自然。 --- 《嵌入式系统深度解析与高性能异构计算》 图书简介 在当今技术飞速迭代的时代，传统的串行处理架构已难以满足物联网（IoT）、边缘计算以及实时控制系统对极限性能的需求。本书《嵌入式系统深度解析与高性能异构计算》旨在为资深软件工程师、嵌入式系统架构师以及对硬件加速技术有浓厚兴趣的研究人员，提供一套全面、深入且高度实战化的技术指南。它将视角从通用的操作系统环境剥离出来，聚焦于资源受限但性能要求极高的嵌入式领域，特别是涉及多核异构处理单元（如FPGA、DSP、GPU）的系统设计与软件实现。 本书的核心目标是弥合高级软件抽象与底层硬件指令集之间的鸿沟，使读者能够构建出兼具实时性、功耗效率和计算密度的下一代嵌入式解决方案。 --- 第一部分：嵌入式计算范式与现代架构剖析 (Foundations of Modern Embedded Computing) 本部分将首先为读者建立一个坚实的现代嵌入式系统基础认知，重点关注那些决定系统性能的关键硬件和软件交互点。 1.1 嵌入式处理器家族的演进与选型策略： 我们将深入剖析CISC（复杂指令集）与RISC（精简指令集）架构在嵌入式环境下的优劣对比，特别是ARM Cortex-A/R/M系列的多核异构配置（如big.LITTLE、TrustZone）。探讨如何根据功耗预算、实时性要求和计算复杂度进行精确的芯片选型。 1.2 内存层次结构与缓存一致性： 深入探讨L1、L2、L3缓存的设计哲学，以及在多核并行计算中，缓存一致性协议（Cache Coherency Protocols），如MESI或MOESI，如何影响软件性能。我们将通过实际案例分析，演示错误的缓存使用模式如何导致难以察觉的性能瓶颈和数据竞争。 1.3 实时操作系统的底层机制： 区别于通用操作系统的调度策略，本章将重点解析硬实时操作系统（RTOS）的核心机制，包括确定性任务调度（如固定优先级继承、优先级天花板协议）、中断延迟的最小化技术，以及如何利用内存保护单元（MPU）和内存管理单元（MMU）来确保关键任务的隔离性和稳定性。 1.4 功耗管理与能效优化： 现代嵌入式设备的生命周期往往受限于电池容量。本节将详述动态电压与频率调节（DVFS）、时钟门控、电源域切换等技术，并介绍如何通过软件工具链（如Power Profilers）精确测量和优化代码的能耗密度（Energy Density）。 --- 第二部分：异构计算单元的软件集成与编程模型 (Heterogeneous Compute Integration and Programming Models) 这是本书的技术核心，聚焦于如何有效地利用非CPU核心来分担计算负载，实现系统级别的性能飞跃。 2.1 DSP与向量处理单元的深度挖掘： 针对数字信号处理、图像/音频编解码等场景，我们将详细介绍数字信号处理器（DSP）的架构特性，如MAC单元的优化使用。重点讲解SIMD（单指令多数据）指令集（如NEON或特定Vendor的向量扩展）的最佳实践，包括数据对齐、循环展开与流水线优化。 2.2 FPGA与硬件描述语言的接口： 讨论如何使用硬件描述语言（HDL）或更高级的高层次综合（HLS）工具链，设计用于加速特定算法的自定义硬件逻辑。关键内容在于如何设计高效的主机-加速器接口（如AXI Bus），以及如何通过内存映射I/O或直接内存访问（DMA）机制，实现CPU与FPGA之间的高带宽数据传输。 2.3 GPU与通用计算（GPGPU）在嵌入式环境的应用： 探讨嵌入式GPU（如Mali, Adreno或特定AI加速器）的编程模型。深入解析CUDA或OpenCL（或更现代的Vulkan Compute Shader）的并行范式，包括线程束（Warp/Wavefront）管理、共享内存的使用，以及如何管理设备上下文切换和内存同步的开销。 2.4 异构任务调度与运行时框架： 当多种处理器协同工作时，如何智能地分配任务至关重要。本章介绍如OpenMP Offloading、TBB（Threading Building Blocks）的扩展或定制化的任务图调度器，确保数据依赖得到正确满足，同时最大化并行度。 --- 第三部分：高效通信、数据传输与系统级优化 (High-Throughput Communication and System-Level Tuning) 性能瓶颈往往存在于数据流动的路径上。本部分致力于解决如何高效地在系统各组件间传输数据。 3.1 DMA引擎的高级配置与零拷贝技术： 彻底解析硬件DMA控制器的工作原理，包括链式描述符（Scatter-Gather List）的构建。重点展示如何设计零拷贝（Zero-Copy）数据路径，避免数据在CPU内存和外设（如网络接口、显示控制器、加速器）之间不必要的复制，从而释放宝贵的CPU周期。 3.2 低延迟外设接口编程： 详细介绍高速串行接口（如PCIe、USB 3.0/Type-C）在嵌入式主板上的数据吞吐优化。涵盖中断处理的深度优化，例如中断合并（Interrupt Coalescing）与轮询（Polling）模式的选择性应用。 3.3 编译器的魔力与底层优化： 深入编译器优化级别背后的原理。不仅仅是`-O3`，更侧重于函数内联、循环向量化（Vectorization）的自动与手动干预。讲解如何使用汇编语言级优化技术，针对特定目标架构编写内嵌汇编代码以实现极限性能。 3.4 调试、性能分析与系统级可观测性： 介绍专用于嵌入式和异构系统的性能分析工具链，如硬件追踪宏单元（ETM/PTM）的配置与使用。学习如何利用性能计数器（Performance Counters）来诊断缓存缺失、分支预测失败以及内存延迟，从而指导软件重构。 --- 适用读者 本书假定读者已经具备扎实的C/C++编程基础，熟悉操作系统基本原理，并对底层硬件接口有一定的接触经验。它特别适合以下人群： 高性能计算（HPC）工程师：希望将并行计算技术迁移到资源受限环境的开发者。 固件/驱动开发工程师：需要深入理解硬件加速器如何通过驱动层与应用层交互的专业人士。 人工智能/机器学习（ML）推理工程师：致力于将模型部署到边缘设备，并对推理延迟和能耗有严格要求的开发者。 电子工程与计算机科学专业的高级学生或研究人员。 通过对这些关键技术领域的系统化梳理与深入剖析，《嵌入式系统深度解析与高性能异构计算》将成为您在构建下一代高效率、高算力嵌入式系统的案头必备参考书。

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《Professional Linux Programming》这本书，给我最直观的感受是它的“深度”和“实用性”。我之前接触过一些 Linux 编程的书籍，但很多都偏重于命令行的使用，而这本书则深入到了代码层面，并且提供了非常详尽的解释。作者的叙述方式非常专业，他从 Linux 操作系统的核心原理出发，例如进程管理、内存模型、文件系统等，并将这些原理与实际的编程应用相结合。我印象特别深刻的是关于系统调用和库函数那一章，作者用非常生动的比喻解释了这些抽象的概念，并且提供了大量的代码示例，让我能够亲手实践，加深理解。书中对于网络编程和并发编程的讲解也十分到位，作者不仅介绍了各种技术，还分享了许多实用的技巧和注意事项，这对于编写高性能、高可扩展性的 Linux 程序至关重要。这本书就像一位经验丰富的导师，他不仅教我“怎么做”，更教会我“为什么这样做”，让我能够从根本上理解 Linux 编程的精髓。我相信，通过这本书的学习，我将能够自信地应对各种复杂的 Linux 编程挑战。

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《Professional Linux Programming》这本书，给我的感觉就像是在一片广袤的知识海洋中，找到了一艘稳固且装备精良的航船。之前我对 Linux 编程一直有些畏惧，总觉得它离我遥不可及，各种概念和工具都显得那么复杂。但这本书的出现，彻底改变了我的看法。作者用一种非常平易近人的方式，将 Linux 编程的体系化知识呈现在我面前。他没有使用那些令人生畏的专业术语，而是用清晰、简洁的语言，一步步引导我理解 Linux 操作系统的核心概念。我尤其喜欢他对文件 I/O 和进程间通信的讲解，他用大量的图示和代码示例，将这些抽象的概念具象化，让我能够直观地感受到程序是如何与系统进行交互的。而且，书中对于错误处理和调试的技巧也进行了深入的探讨，这对于提高程序的健壮性和稳定性至关重要。我感觉作者就像一位经验丰富的船长，他不仅教会我如何驾驶这艘船，更告诉我如何应对各种风浪。通过这本书的学习，我不仅掌握了 Linux 编程的基本技能，更培养了独立解决问题的能力。我确信，这本书将成为我在 Linux 编程道路上不可或缺的伙伴。

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《Professional Linux Programming》这本书带给我的惊喜，就像是在茫茫书海中意外寻得的一块未经雕琢却价值连城的璞玉。我之前也涉猎过不少 Linux 编程的书籍，但很多都流于表面，要么是枯燥的命令手册，要么是零散的技巧罗列。这本书则不同，它以一种宏观的视角，将 Linux 编程的各个方面有机地串联起来，形成了一个完整的知识体系。作者的叙述方式非常有条理，结构清晰，逻辑严谨。他从最基础的操作系统原理入手，逐步深入到高级的系统编程技巧，每一个环节都衔接得天衣无缝。我印象最深刻的是关于多线程和进程间通信的部分，作者用非常易于理解的语言解释了这些复杂的概念，并提供了大量的代码示例，让我能够亲手实践，加深理解。书中对于性能优化的讨论也十分到位，提供了许多实用的方法和工具，帮助我找出程序中的瓶颈，并加以改进。我尤其欣赏作者在讲解过程中所展现出的严谨态度，他对每一个细节都一丝不苟，力求为读者提供最准确、最可靠的信息。这本书不仅仅是技术手册，更像是一次与一位经验丰富的 Linux 专家的对话。他分享的不仅仅是知识，还有他对 Linux 编程的热爱和深刻见解。对于任何希望在 Linux 平台上深入发展的开发者来说，这本书都是一本不可或缺的工具书。

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当我第一次翻开《Professional Linux Programming》这本书的时候，我并没有抱太大的期望。市面上的 Linux 相关书籍多如牛毛，真正能做到深入浅出、兼顾理论与实践的并不多见。然而，这本书的封面设计就透着一股沉稳的专业感，没有那些花哨的图案，只有清晰的标题，这让我隐约觉得里面或许藏着一些干货。在仔细阅读了前几章后，我的感觉得到了证实。作者并没有上来就直接灌输各种命令和 API，而是从 Linux 的核心理念出发，娓娓道来。他巧妙地解释了进程管理、内存模型、文件系统等基础概念，并用大量生动的例子将其与实际编程场景相结合。我尤其喜欢他对于系统调用那一章的阐述，将抽象的概念具象化，让我对程序是如何与内核进行交互有了更深刻的理解。而且，他并没有回避那些容易让人头疼的细节，而是耐心梳理，确保读者能够一步步跟上思路。这本书不仅仅是介绍“怎么做”，更注重解释“为什么这么做”，这对于真正理解 Linux 编程的精髓至关重要。对于我这样一个已经有一定编程基础，但想在 Linux 平台上更进一步的开发者来说，这本书无疑提供了一个坚实的地基。它不是那种速成式的教材，而是需要读者投入时间和精力去消化吸收的宝藏。我确信，通过这本书的学习，我将能够编写出更健壮、更高效、更符合 Linux 哲学理念的程序。

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读完《Professional Linux Programming》这本书，我感觉自己仿佛完成了一次对 Linux 编程的“系统性升级”。这本书的独特之处在于，它并没有仅仅停留在 API 的罗列，而是深入剖析了 Linux 操作系统的底层机制，并将其与实际的编程技巧相结合。作者的写作风格非常严谨而流畅，他用一种非常自然的方式，将复杂的概念娓娓道来。我尤其欣赏他对进程间通信（IPC）的讲解，他不仅列举了各种 IPC 机制，更深入分析了它们在不同场景下的适用性和性能特点。书中关于内存管理和多线程编程的章节也让我受益匪浅，作者提供了许多实用的技巧和最佳实践，帮助我写出更高效、更可靠的程序。而且，书中还涉及了文件 I/O、网络编程等核心主题，并提供了大量的代码示例，让我能够边学边练，巩固所学知识。这本书就像一位资深的工程师，他不仅传授了我技术，更教会了我如何思考，如何用 Linux 的思维去解决问题。对于任何希望在 Linux 平台上提升编程技能的开发者而言，这本书都将是一笔宝贵的财富。

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《Professional Linux Programming》这本书，给我的第一印象是那种不浮夸、但扎实的感觉。我一直对 Linux 编程充满兴趣，但又常常觉得无从下手，各种资料零散且难以整合。这本书就像一座桥梁，将那些分散的知识点巧妙地连接起来。作者的叙述风格非常流畅，他并没有堆砌大量的技术术语，而是用一种循序渐进的方式，将 Linux 编程的精髓娓娓道来。我尤其喜欢他对进程间通信（IPC）的讲解，他不仅列举了各种 IPC 机制，更深入分析了它们的优缺点，以及在不同场景下的适用性。书中关于信号处理的章节也让我受益匪浅，作者用清晰的逻辑和丰富的示例，解释了信号的工作原理和处理方式，这对于编写健壮的程序至关重要。此外，书中还涉及了文件系统、内存映射等核心概念，并提供了大量的代码示例，让我能够边学边练，巩固所学知识。这本书就像一位经验丰富的向导，他带领我穿越 Linux 编程的迷宫，让我看到了更广阔的天地。我确信，通过这本书的学习，我将能够更自信地应对各种 Linux 编程的挑战。

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当我翻开《Professional Linux Programming》这本书的时候，我就知道我找到了一本真正有分量的著作。它没有那些华而不实的封面，也没有夸张的宣传语，只有一种沉甸甸的专业感。作者的写作风格非常严谨，他从 Linux 操作系统的底层机制出发，逐步深入到应用程序的开发。我印象最深刻的是关于内存管理和进程同步的章节，作者用非常清晰易懂的语言解释了这些复杂的概念，并配以大量的代码示例，让我能够直观地理解程序是如何在内存中运行，以及如何处理并发访问的问题。书中还对网络编程进行了深入的探讨，从 socket 的基本操作到高级的并发模型，作者都进行了详尽的阐述。我感觉就像是在一位资深的工程师的指导下，学习如何构建高性能、高可扩展性的网络服务。这本书不仅仅是技术手册，更像是一次思维方式的启迪。它教会我如何从更宏观的角度去理解 Linux 编程，如何写出更优雅、更高效的代码。对于任何想要在 Linux 平台上实现专业级编程的开发者来说，这本书都绝对是一本不可多得的经典之作。

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当我拿到《Professional Linux Programming》这本书时，就被它散发出的那种专业气质所吸引。这不像市面上那些浮光掠影的入门读物，而是充满了厚重感和深度。阅读这本书的过程，对我来说，更像是一次对 Linux 编程的一次系统性的“重塑”。作者并没有急于展示各种高深的技术，而是从最基础的概念入手，比如进程、线程、内存模型等，但他的讲解方式却非常独到，将这些枯燥的概念与实际的编程场景紧密结合。我尤其欣赏他对于系统调用的阐述，他没有简单地罗列 API，而是深入剖析了系统调用的工作原理，以及它们是如何影响程序性能的。书中还包含了大量关于网络编程和并发编程的精辟论述，作者通过清晰的逻辑和翔实的示例，将复杂的概念变得易于理解。我感觉自己就像在一位经验丰富的建筑师的指导下，学习如何建造一座坚固而优雅的 Linux 程序大厦。这本书不仅仅是关于“如何做”，更是关于“为什么这样做”，它教会我如何从根源上理解 Linux 编程，如何写出更符合 Linux 哲学，更具可维护性和可扩展性的代码。对于任何想要在 Linux 平台上深耕的开发者而言，这本书无疑是一本里程碑式的作品。

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当我拿到《Professional Linux Programming》这本书时，首先吸引我的是它封面那种简洁而有力量的设计。翻开书页，一种严谨且专业的学术氛围扑面而来，让我立刻感受到了作者的用心。这本书并非那种试图一蹴而就的入门指南，它更像是为你打开了一扇通往 Linux 编程深度世界的大门。作者以一种循序渐进的方式，带领读者探索 Linux 操作系统的底层运作机制，从进程的创建、调度到内存的管理，再到文件系统的访问，每一个概念都被讲解得鞭辟入里。他并没有仅仅停留在理论的层面，而是通过大量的代码示例，将抽象的概念转化为具体的实践，让我能够亲身体验 Linux 编程的魅力。我特别喜欢书中关于系统调用的阐述，作者将那些晦涩的技术术语一一拆解，并用生动形象的比喻来解释它们的功能和作用，使得原本枯燥的知识变得易于理解和记忆。此外，书中还涉及了网络编程、多线程编程等高级主题，并且都进行了详尽的讲解，让我对这些复杂的技术有了更清晰的认识。这本书就像一位循循善诱的导师，它不会直接给你答案，而是引导你去思考，去发现，去掌握解决问题的能力。对于那些渴望在 Linux 平台上构建高性能、高可靠性应用程序的开发者来说，这本书绝对是值得珍藏的宝藏。

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《Professional Linux Programming》这本书，带给我的感受是一种“豁然开朗”般的惊喜。我之前也尝试过学习 Linux 编程，但总是感觉抓不住重点，知识点零散且难以形成体系。这本书的出现，恰恰解决了我的痛点。作者的叙述逻辑非常清晰，他从 Linux 的核心概念入手，比如进程模型、文件系统、线程模型等，并将这些概念与实际的编程实践紧密结合。我尤其喜欢他对系统调用和库函数那一章的讲解，他用生动的例子解释了这些接口是如何工作的，以及它们是如何影响程序性能的。书中关于信号处理和异常捕获的章节也让我受益匪浅，作者提供了非常实用的技巧，帮助我写出更健壮、更不容易出错的程序。而且，书中对于性能优化和资源管理的讨论也十分深入，这对于开发高效的 Linux 程序至关重要。这本书就像一位经验丰富的向导，他不仅指引我前行的方向，更教会我如何规避潜在的风险。我相信，这本书将成为我 Linux 编程道路上的一块重要基石。

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