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出版者:人民邮电

作者:本社

出品人:

页数:285

译者:

出版时间:2007-2

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787115155825

丛书系列:

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《深入理解计算机系统》 本书旨在为读者提供一个全面、深入的计算机系统运作原理的视角。我们将从最基本的硬件结构出发，逐步解析CPU如何执行指令，内存如何组织数据，以及I/O设备如何进行交互。通过对数字逻辑、计算机组成原理、操作系统原理以及编译原理等核心课程的有机融合，读者将建立起对现代计算机系统从硬件到软件的完整认知。 第一部分：计算机的硬件基础 我们将首先探讨计算机的物理构成。从晶体管的工作原理开始，循序渐进地介绍逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。我们将详细讲解CPU的内部结构，包括指令集架构（ISA）、流水线技术、缓存一致性协议以及多核处理器的工作机制。内存系统方面，本书会深入剖析主存储器（RAM）的组织方式，包括内存寻址、内存管理单元（MMU）的作用，以及DRAM和SRAM的技术细节。此外，本书还将覆盖各种存储设备，如固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD）的工作原理，以及它们在数据存储和检索中的作用。最后，我们将介绍各种输入/输出（I/O）设备，如网络接口卡（NIC）、显卡（GPU）以及外围设备，并讲解它们如何通过总线和中断机制与CPU进行通信。 第二部分：操作系统内核与进程管理 在理解了硬件基础后，我们将深入探讨操作系统在管理和协调硬件资源方面的作用。本书将详细阐述操作系统的核心概念，包括进程、线程、调度算法以及进程间通信（IPC）机制。读者将学习到如何创建、管理和终止进程，理解上下文切换的过程，以及各种调度策略（如先来先服务、短作业优先、优先级调度、时间片轮转等）的优缺点及其在实际系统中的应用。我们还将重点介绍内存管理技术，包括虚拟内存、分页、分段以及页面置换算法（如FIFO、LRU、OPT等），解释操作系统如何有效地利用物理内存并为每个进程提供独立的地址空间。此外，本书还将深入讲解文件系统的原理，包括文件存储结构、目录管理、文件系统接口以及数据一致性保证。同步与互斥是多线程编程和并发系统中至关重要的概念，本书将详细介绍各种同步机制，如互斥锁、信号量、条件变量，并讨论死锁的产生原因、检测和避免方法。 第三部分：应用程序的构建与优化 本书的第三部分将聚焦于应用程序的开发生命周期，以及如何编写高效、可靠的软件。我们将从编译器的工作流程入手，解析源代码如何被词法分析、语法分析、语义分析，并最终转化为机器码。本书将详细介绍链接器的工作原理，解释静态链接和动态链接的区别，以及它们在构建可执行文件中的作用。内存布局和运行时环境也是应用程序性能的关键因素，我们将深入探讨栈、堆、全局数据区以及代码段的内存分配机制，并讲解函数调用约定和栈帧的形成。对于程序的性能优化，本书将提供实用的技术和方法，包括算法选择、数据结构优化、缓存利用以及编译器优化选项的应用。此外，本书还将介绍调试技术，帮助读者定位和解决程序中的bug。 第四部分：网络通信与并发编程 在当今互联互通的世界里，理解网络通信原理是至关重要的。本书将从网络协议栈开始，深入讲解TCP/IP协议族，包括IP地址、子网掩码、路由、TCP的连接建立与终止、拥塞控制以及UDP的特性。我们将解析HTTP、DNS等应用层协议的工作原理，并介绍套接字（Socket）编程接口，指导读者如何使用套接字进行客户端和服务器端的通信。并发编程是编写高效、响应式应用程序的关键，本书将重点介绍多线程和多进程编程模型，并结合操作系统提供的同步原语，讲解如何设计和实现安全的并发程序。我们将通过具体的案例，演示如何解决共享数据访问的并发问题，并提升程序的执行效率。 总结 《深入理解计算机系统》将带领读者踏上一段探索计算机系统奥秘的旅程。通过对硬件、操作系统、编译原理和网络通信等领域的深入剖析，本书旨在为读者打下坚实的计算机科学基础，培养解决复杂计算问题的能力。无论您是计算机科学专业的学生，还是希望提升自身技术能力的软件工程师，本书都将为您提供宝贵的知识和实践指导。

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这本书的排版设计，坦白讲，是比较保守的，缺乏当下流行的那种炫酷的色彩和模块化布局。黑白为主，文字居多，初看可能会让人觉得有些乏味。但坚持读下来后，我发现这种“朴素”反而成了一种优势。它避免了太多视觉干扰，让你能更专注于文字本身传达的信息。我的学习习惯是习惯在书上做大量的批注和标记，这本书的纸张质量也比较适中，墨水不会晕染到背面，这对于我这种需要反复翻阅、交叉对比的读者来说非常重要。更值得称赞的是，它对于那些需要记忆的术语和口诀，处理得非常巧妙。不是简单地加粗，而是用一种类似“口诀歌”的形式串联起来，虽然读起来有点拗口，但一旦形成记忆链条，你就很难忘记。这对于需要快速回忆知识点的考场环境来说，是极大的加分项。

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这本书的封面设计得相当朴实，那种经典的教材风格扑面而来，一看就知道是为应试而生的“硬货”。我最初买它的时候，其实是抱着一种“死马当活马医”的心态。毕竟，计算机等级考试这玩意儿，知识点散得像沙子，零零碎碎的理论和枯燥的编程概念，总让人望而生畏。拿到手里沉甸甸的，感觉沉淀了不少干货。 翻开第一章，我就被那些密密麻麻的公式和定义镇住了。不过，作者的叙述方式倒是挺有条理，没有那种故作高深的学术腔调，更像是请了一位经验丰富的老师在旁边手把手地指导你。他似乎很清楚考生最容易在哪里卡壳，所以在讲解基础概念时，总会穿插一些非常贴近实际操作的例子，这比单纯背诵定义要有效率得多。比如，在讲到数据结构的时候，他不仅仅是把树和图的原理搬出来，而是会模拟一个实际应用场景，让你明白为什么需要这种结构，而不是另一种。这种“知其然更要知其所以然”的讲解思路，让原本抽象的理论变得鲜活起来。我个人尤其喜欢它在章节末尾设置的“易错点回顾”，那些都是我自己在自学过程中经常忽略的细节，被拎出来特别强调，简直是我的救星。

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我之前试过几本市面上评价很高的教辅书，它们在讲解概念时往往过于注重“广度”，恨不得把计算机科学的所有分支都塞进来，结果就是知识点之间缺乏深度关联，让人感觉东拉西扯。而这本教程的厉害之处在于它对考试范围内的知识点进行了非常深入的“挖掘”。例如，在涉及到特定操作系统的文件管理模块时，它不仅仅是告诉我们有哪些命令，而是深入到内核层面对文件索引节点（inode）的结构进行了剖析。这种深度，让我在理解为什么某些操作会耗费更多系统资源时，有了一个坚实的理论支撑。这种“钻牛角尖”式的讲解，非常对我的胃口，因为它保证了你不仅能“做对题”，还能真正“弄懂原理”。对于那些想借此机会把计算机基础打扎实的人来说，这本书提供的知识密度和深度是超值的。

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说实话，我对这种考试辅导材料的期望值通常不高，很多教材无非就是把考试大纲里的知识点罗列一遍，然后配上几套生硬的模拟题，读起来像是味同嚼蜡的白开水。但这本书在处理算法和逻辑推理部分时，展现出了一种难得的老道。它没有急着让你去写复杂的代码，而是先用流程图和伪代码把核心逻辑剖析得清清楚楚。我记得有一次我被某个排序算法的效率分析搞得头晕脑胀，翻遍了手头的其他资料都不得要领。结果在这本书里，作者用了一种非常形象的比喻，把数据元素比作排队等待的人群，瞬间我就明白了时间复杂度到底意味着什么。这种化繁为简的能力，绝对是区分普通教材和优秀教材的关键。而且，它对不同版本的考试要求也做了细致的区分，你不会浪费时间在那些已经被淘汰的知识点上，时间成本控制得非常好。

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要说缺点，这本书在某些前沿技术的介绍上确实显得有些滞后，毕竟教材的更新速度永远赶不上技术迭代的速度。比如，对于网络协议的最新修订版本，它引用的还是相对经典的RFC文档内容，对于最新的安全协议的介绍，篇幅也比较有限。但是，我们购买它的核心目的终归是应付等级考试，而对于这种考试来说，考察的往往是那些稳定、基础的核心知识体系。从这个角度来看，它的内容精准度和覆盖面是完全符合要求的。总而言之，这本书就像一位经验丰富的教练，它不会带你去看那些华而不实的风景，而是直接把你带到训练场的核心，用最直接、最有效的训练方法，帮助你达成目标。它很“老派”，但极其“靠谱”。

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