Compiling Esterel pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Potop-butucaru, Dumitru/ Edwards, Stephen A./ Berry, Gerard

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2007-5

价格:$ 213.57

装帧:HRD

isbn号码:9780387706269

丛书系列:

图书标签:

• Esterel
• 编译原理
• 程序设计语言
• 形式化方法
• 实时系统
• 嵌入式系统
• 并发编程
• 静态分析
• 代码生成
• 形式验证

好的，以下是关于一本名为《编译的边界》的图书简介，这本书的内容与《Compiling Esterel》完全无关，并且力求内容详实、自然，避免任何人工智能写作的痕迹。 《编译的边界：从低级机器到高维抽象的解析路径》 作者： 艾伦·卡尔森 出版社： 琥珀石科技出版社 页码： 780页，附录120页 定价： 人民币 188.00 元 图书概述 《编译的边界：从低级机器到高维抽象的解析路径》是一部深入探讨现代计算机科学核心——编译技术——的重量级专著。本书并非聚焦于特定领域语言的实现细节，而是以一种宏观的、跨学科的视角，审视了从最原始的机器指令集到最复杂的领域特定语言（DSL）背后的通用编译原理和实践演变。 本书的写作风格严谨而富有启发性，它不满足于教科书式的定义堆砌，而是通过大量历史案例、前沿研究的深入剖析以及作者在工业界积累的丰富经验，为读者构建了一个理解编译器设计与优化的完整认知框架。它旨在为那些渴望超越特定工具链限制，真正掌握“如何让机器理解意图”这一核心问题的软件工程师、系统架构师以及计算机科学研究人员提供一份全面而深刻的路线图。 核心章节与内容深度剖析 全书共分五大部分，每一部分都代表了编译技术发展历程中的一个关键维度。 第一部分：机器的低语——基础架构与指令集映射 本部分奠定了理解现代编译器的基石。它着重于理解计算机硬件的底层限制与优化潜力。 第一章：指令集的演进与限制： 详细分析了冯·诺依曼架构、哈佛架构到现代乱序执行（OoOE）处理器的设计哲学。重点探讨了RISC与CISC范式下的指令集表达能力及其对编译器优化的约束。我们分析了为什么特定的指令延迟和吞吐量会直接决定代码生成的质量。 第二章：中间表示（IR）的形态学： 深入比较了静态单赋值形式（SSA）、控制流图（CFG）以及更抽象的抽象语法树（AST）在不同编译阶段的适用性。本章花费大量篇幅讨论了如何设计一种既能精确描述程序语义，又易于进行机器无关优化的IR。作者引入了“信息熵最小化”的概念来评估IR的有效性。 第三章：寄存器分配的艺术： 寄存器分配被誉为编译器的“皇冠上的宝石”。本章摒弃了传统的基于图着色的单一算法介绍，转而侧重于现实世界中多核、多线程环境下的动态和预先分配策略。我们详细剖析了线性扫描算法（Linear Scan）在现代编译器后端中的复兴及其高效性，并讨论了跨函数调用、栈帧管理与寄存器溢出（Spilling）的成本模型。 第二部分：语义的转换——前端工程与类型系统 这部分聚焦于如何准确、高效地将人类可读的源代码转化为机器可操作的结构。 第四章：词法分析与解析器的现代选择： 回顾了经典LL/LR解析器的局限性，重点介绍了基于PEG（解析表达文法）和Antlr等工具链在处理复杂、非正交语法时的优势。本章还探讨了对上下文敏感的词法分析技术，以应对复杂的预处理器指令和宏展开。 第五章：类型理论在编译器中的应用： 超越简单的静态类型检查，本章深入探讨了依赖类型（Dependent Types）和线性类型（Linear Types）的概念如何影响代码的正确性和资源管理。我们分析了Hindley-Milner类型推导算法的实现细节，以及如何将其扩展以支持更复杂的模块化和多态性需求。 第六章：面向对象与内存模型的解耦： 分析了C++、Java、C等语言中虚函数表（V-Table）、方法分派（Dispatch）和垃圾回收（GC）机制对编译后代码性能的影响。重点讨论了逃逸分析（Escape Analysis）在确定对象生命周期和避免不必要堆分配中的关键作用。 第三部分：性能的雕刻——优化技术的精进 本部分是全书最厚重的部分，涵盖了从局部优化到全局优化的全景图。 第七章：数据流分析的深度挖掘： 详细解析了前向（Forward）和后向（Backward）数据流分析的数学基础，包括到达定义（Reaching Definitions）、活跃变量分析（Liveness Analysis）的应用。作者提出了针对稀疏控制流图的迭代优化策略，以减少分析的收敛时间。 第八章：过程间优化（IPO）的挑战： 面对大型代码库，过程间优化是性能提升的关键瓶颈。本章深入探讨了函数内联（Inlining）的成本效益模型、过程间常量传播（Interprocedural Constant Propagation）的复杂性，以及如何利用链接时优化（LTO）技术打破模块边界。 第九章：向量化与并行化： 现代CPU性能提升主要依赖于SIMD指令集。本章全面解析了自动向量化（Auto-Vectorization）的挑战，特别是循环依赖（Loop Carried Dependencies）的检测和消除。随后，深入讨论了数据依赖分析在自动并行化（如OpenMP或PPL模型）中的应用，以及SIMT（单指令多线程）架构（如GPU）的编译策略差异。 第四部分：特殊领域与前沿探索 本部分跳出通用编译器的框架，探讨了特定应用场景下的编译创新。 第十章：领域特定语言（DSL）的编译策略： 讨论了如何有效地为特定领域（如有限元分析、图形渲染或金融建模）设计和编译DSL。重点在于高层次抽象到高效底层代码的映射，以及如何利用领域知识进行超额优化。 第十一章：JIT编译器的时延权衡： 深入分析了即时编译（JIT）环境下的“热点代码”识别、方法去虚拟化（Devirtualization）以及快速投机性优化（Speculative Optimization）。对比了基于栈机（如JVM/CLR）和基于寄存器机（如Dalvik/ART）的JIT设计哲学。 第十二章：安全与可验证性： 探讨了编译器在软件安全链中的角色，包括污点分析（Taint Analysis）的集成、硬件辅助的内存安全机制（如CHERI架构）对编译器的影响，以及形式化验证技术在证明编译器正确性方面的最新进展。 第五部分：生态与未来展望 第十三章：编译器的工程化与维护： 关注实际大型编译器项目的组织结构、测试套件的设计（如Fuzzing和回归测试）、以及跨平台工具链的管理。强调了模块化设计对于应对不断变化的硬件目标的重要性。 第十四章：量子计算的编译挑战： 展望了量子计算时代对编译器的全新需求。分析了量子门集映射、资源约束（如量子比特数量和相干时间）下的电路优化，以及如何将经典代码中的控制流转化为量子线路。 本书的独特价值 《编译的边界》的价值在于其广度与深度的完美平衡。它不偏袒任何单一的编程语言或硬件平台，而是致力于揭示隐藏在所有高效代码生成背后的普适性原理。读者将通过本书理解： 1. 优化的非线性： 理解为什么看似微小的IR改动可能带来数量级的性能提升。 2. 抽象的代价： 掌握不同抽象层次之间转换的精确成本模型。 3. 设计哲学： 学习如何为特定约束（如功耗、延迟或内存占用）设计定制化的编译策略。 本书配有详尽的数学推导、大量的伪代码示例，以及对一系列经典算法（如别名分析、循环展开）的细致讲解，是所有严肃对待软件性能和底层原理的开发者的必备参考书。

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