FORTRAN 90程序设计教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:兵器工业

作者:张晓霞，田秀萍编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:32.0

装帧:

isbn号码:9787801723642

丛书系列:

图书标签:

• Fortran
• Fortran 90
• 程序设计
• 教程
• 计算机科学
• 编程
• 科学计算
• 数值计算
• 算法
• 高等教育
• 教材

现代系统编程基础与实践 本书专注于现代操作系统、低级硬件交互、以及高性能计算领域的核心编程范式与实践技术，旨在为读者构建坚实的系统级软件开发能力。 第一部分：操作系统核心概念与环境搭建 本部分深入剖析当代主流操作系统（如Linux、类Unix环境）的设计哲学、内核结构与用户空间交互机制。我们摒弃对特定应用层API的浅尝辄止，转而聚焦于理解进程管理、内存布局、文件系统抽象的底层实现原理。 第一章：系统结构与编译工具链的深入理解 本章详细讲解从源代码到可执行文件的完整生命周期。涵盖预处理、编译、汇编与链接过程的每一个阶段。特别关注目标文件格式（如ELF/Mach-O）的结构，以及符号解析、重定位表的生成机制。我们将探讨现代编译器（GCC/Clang）的高级优化选项，以及如何通过内联汇编（Inline Assembly）与编译器交互，实现对特定硬件特性的精细控制。讨论动态链接库（DLL/SO）的加载、解析与地址空间布局（ASLR）对程序运行的影响。 第二章：进程、线程与并发模型 本章聚焦于系统级的并发与并行编程。首先，系统地介绍进程的创建、状态转换与上下文切换的硬件和软件开销。随后，深入研究线程模型，对比内核级线程与用户级线程的区别。重点解析同步原语（互斥锁、信号量、条件变量）的原子操作实现原理，剖析死锁的预防、检测与恢复策略。为实现高效的并发，本章将引入无锁编程（Lock-Free Programming）的基本思想和技术栈，包括内存屏障（Memory Barriers）在保证跨处理器一致性中的作用。 第三章：内存管理与虚拟地址空间 本章是理解高性能系统软件的关键。详细描述现代CPU的内存层次结构（缓存、TLB）以及操作系统如何管理虚拟内存。讲解分页机制、页表结构、缺页中断的处理流程。我们不仅讨论用户空间堆（Heap）的管理算法（如malloc/free的内部实现），还深入研究内存映射（mmap）机制，以及它在文件I/O和进程间通信（IPC）中的应用。通过实例演示如何利用内存布局优化程序性能。 第二部分：系统级接口与高性能I/O 本部分侧重于如何高效地与操作系统核心服务进行交互，特别是针对I/O密集型应用。 第四章：系统调用接口与内核交互 本章详细阐述系统调用（System Calls）的工作机制，包括用户态到内核态的转换过程。我们将系统地分类和讲解核心的系统调用家族，如文件操作、进程控制、时间管理等。重点讲解系统调用的性能考量，以及在特定场景下如何避免不必要的系统调用开销。 第五章：现代I/O模型与网络编程基础 本章深入探讨传统阻塞I/O模型的局限性，并全面介绍高效的异步I/O模型。详细分析Select、Poll、Epoll（Linux）或Kqueue（BSD/macOS）的工作原理，展示如何构建高并发的网络服务器。网络编程部分将侧重于TCP/IP协议栈的内核实现视角，讲解滑动窗口、拥塞控制算法对应用程序性能的影响。我们将构建一个基础的高性能事件驱动模型框架。 第六章：进程间通信（IPC）的深入探讨 本章对比和分析了多种IPC机制的适用场景和性能特征。不仅涵盖传统的管道（Pipe）、消息队列、共享内存，还将重点研究更现代、更高效的IPC方法，例如基于Unix域套接字（Unix Domain Sockets）的高速数据交换，以及使用内存映射文件进行零拷贝（Zero-Copy）数据传输的实现细节。 第三部分：低级优化与系统调试 本部分引导读者掌握诊断和优化系统级代码的必备技能。 第七章：性能分析与火焰图技术 本章介绍如何科学地测量和分析程序性能。讲解如何使用性能分析工具（如`perf`、Callgrind）来捕获CPU周期计数、缓存未命中率和系统调用频率。深入解析火焰图（Flame Graphs）的生成与解读方法，指导读者识别热点函数和优化瓶颈。探讨与硬件性能计数器（HPC）交互的技术。 第八章：调试与故障隔离技术 本章专注于系统级错误的定位与修复。详细讲解使用GDB进行高级调试的技巧，包括条件断点、观察点、对多线程程序的精确控制，以及核心转储（Core Dump）文件的分析。讨论信号（Signals）的处理机制及其在程序健壮性设计中的作用，以及如何通过内核日志和跟踪工具（如`strace`）来洞察程序与操作系统交互的实时细节。 第九章：面向性能的代码重构与嵌入式汇编 本章将理论知识付诸实践，探讨如何将系统级知识转化为更快的代码。涵盖结构体对齐、数据访问模式优化（Cache Line Awareness）、循环展开与向量化（SIMD指令集简介）。最后，通过具体的案例，展示何时、何地以及如何安全地嵌入汇编代码来绕过编译器或实现特定硬件的直接控制。 本书面向的对象是具有C语言基础，希望深入理解操作系统原理、掌握高性能系统编程技巧的软件工程师、系统程序员和计算机科学专业高年级学生。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本教材的结构严谨，逻辑性极强，简直是为初学者量身定做的入门向导。从最基础的变量类型、数据结构讲起，循序渐进地引入了控制流语句，比如`IF`结构和`DO`循环，每一个概念的讲解都配有清晰的伪代码和实际的程序示例。尤其是它对模块化编程思想的阐述，让我这个刚接触结构化编程的人茅塞顿开。书中对子程序（Subroutines）和函数（Functions）的区分和使用场景分析得入木三分，避免了我在编写大型程序时容易陷入的混乱。更让我赞赏的是，作者在讲解完核心语法后，立刻设置了大量的习题，这些习题的难度设计非常合理，从简单的计算器程序到稍微复杂的矩阵操作，逐步提升了读者的实际动手能力。我感觉，与其说是在读一本编程书，不如说是在跟着一位经验丰富的导师进行一对一的辅导，每走一步都踏实可靠，为后续深入学习高级特性打下了无比坚实的基础。它没有过多纠缠于晦涩的理论推导，而是专注于“如何用”以及“为什么这样用”，这一点对于急需上手实践的工程师来说，无疑是最大的福音。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的叙述风格略显陈旧，有些地方的措辞和对现代编程范式的态度，让我感觉像是回到了上个世纪末的计算机房。当然，这或许正是它的魅力所在——它忠实地记录了FORTRAN 90标准发布之初的设计哲学。书中对指针（Pointers）和动态内存分配的讲解虽然到位，但相比于当前主流语言中更为直观的引用机制，初学者可能会觉得处理起来稍显繁琐和容易出错。我个人期望书中能多加入一些关于性能优化的章节，毕竟FORTRAN的强项在于高性能计算。比如，如何有效利用缓存一致性、如何并行化基础循环结构等现代HPC（高性能计算）领域的前沿话题，这本书只是一笔带过，显得有些力不从心。它更像是一本扎实的“语法手册”而非一本“工程实践指南”。如果你是想快速进入数值模拟或科学计算的前沿研究，可能需要在阅读本书的同时，大量参考其他更侧重于算法实现和现代硬件特性的补充材料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计，说实话，实在是不太友好。大量的代码示例挤在一起，缺乏足够的行距和高亮区分，阅读起来非常吃力，尤其是在长时间的屏幕阅读后，眼睛很容易疲劳。我花了不少时间去手动重新格式化书中的代码片段，以便于在我的IDE中进行测试和调试。不过，值得肯定的是，书中对数组操作的阐述却是教科书级别的典范。对于多维数组的切片（Slicing）、整体赋值以及隐式循环的运用，作者用非常精妙的例子展示了FORTRAN 90相比早期版本在表达力上的巨大飞跃。特别是关于内部函数和外部函数的接口定义，讲解得非常详尽，这对于编写需要与其他语言库交互的大型科学程序至关重要。尽管阅读体验上有所欠缺，但其对核心数组运算的深度挖掘，仍然让这本书在特定领域保持了不可替代的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是它的“学院派”气息浓厚，每一个章节的知识点都经过了精心提炼和数学化处理。它似乎更偏向于计算机科学的理论基础教学，而非面向工业界的快速部署。书中对“内部子程序”的讲解部分，清晰地展示了作用域规则和变量传递机制，这对于理解编译器的底层工作原理非常有帮助。然而，在涉及文件I/O的部分，作者似乎过于保守了。虽然覆盖了顺序文件和直接存取文件，但对于处理非结构化二进制数据的现代I/O操作，或者说对于如何高效地与外部数据库进行交互，介绍得比较简略。对于一个希望用FORTRAN 90构建复杂数据处理流水线的工程师来说，这部分内容显得有些单薄，我不得不去查阅大量的标准文档和在线论坛才能找到更符合现代需求的数据处理方案。它更像是一份完整的标准实现参考，而非一本解决实际工程难题的工具书。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验，与其说是在学习一门编程语言，不如说是在进行一次对计算历史的回溯与致敬。作者在引言部分对FORTRAN语言的起源和在科学计算领域地位的描述，极具感染力。书中对“固有”数据类型和“派生”数据类型的界定非常清晰，并通过详细的结构体（Derived Types）示例，展示了如何构建复杂的数据模型。然而，这本书的一个显著弱点在于对错误处理和调试方法的介绍严重滞后于时代。关于异常处理机制的讨论非常有限，大多依赖于传统的错误码检查和程序中断。对于处理大规模并行计算中可能出现的死锁或非确定性错误，书中几乎没有提供任何诊断思路或工具推荐。对于希望构建健壮、可维护的科学代码的读者而言，这会是一个不小的挑战，需要读者自己去补足关于调试和健壮性设计的知识体系。这本书是坚实的基础，但要盖起现代摩天大楼，还需要读者自己添砖加瓦。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆