程序员视角:深入解析计算机系统
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更新于2024-07-24
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"深入理解计算机系统(英文版)" 是一本旨在帮助程序员理解计算机系统工作原理的书籍,从而提升他们的编程技巧。这本书由Randal E. Bryant和David R. O’Hallaron共同撰写,并在2001年11月16日发布了Beta Draft版本。
书中的主要内容包括以下几个方面:
1. **信息是带有上下文的位**:信息在计算机中以二进制位的形式存在,而这些位的意义则取决于它们所处的上下文,比如数据、指令或者文件。
2. **程序的翻译与转换**:程序经过编译器和其他工具转化为不同的形式,如源代码、汇编代码和机器码,以便处理器理解和执行。
3. **理解编译系统的重要性**:掌握编译系统的运作机制能帮助程序员编写更高效、优化的代码。
4. **处理器读取并解释内存中的指令**:处理器的硬件结构决定了它如何从内存中获取和执行指令。
5. **缓存的作用**:缓存是提高系统性能的关键,它存储常用数据以减少访问主存的延迟。
6. **存储设备形成的层次结构**:计算机中的存储设备(如RAM、硬盘等)形成一个层次结构,根据速度和容量的不同,数据在不同层级间移动。
7. **操作系统管理硬件**:操作系统负责进程、线程、虚拟内存和文件等资源的管理和调度。
- **进程**:是操作系统中独立执行的程序实例,每个进程都有自己的内存空间。
- **线程**:是进程内的执行单元,共享同一进程的资源。
- **虚拟内存**:使程序可以使用比物理内存更大的地址空间,通过页表映射实现在磁盘和内存之间的交换。
- **文件**:是数据持久化的手段,操作系统提供了对文件的创建、读写和管理功能。
8. **系统间的网络通信**:计算机通过网络与其他系统进行通信,涉及协议、传输层和应用层等概念。
9. **总结**:每一章节后都提供了总结,帮助读者回顾和巩固所学知识。
这本书深入讲解了程序结构和执行、信息的表示与操作,以及数据的存储方式等多个主题,对于想要深入理解计算机系统的程序员来说,是一本极具价值的参考书籍。书中涵盖了从低级硬件到高级软件的广泛领域,包括十六进制表示法、数据大小、字节顺序、字符串表示等内容,这些都是编程中不可或缺的基础知识。通过学习,程序员不仅可以提高代码质量,还能更好地优化系统性能,解决实际问题。
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alphasirsiu
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