深入探讨计算机系统中的数值表示与运算

"深入理解操作系统英文版" 是一本关于计算机系统和程序员视角的书籍，由Randal E. Bryant和David R. O'Hallaron撰写，主要涵盖了计算机系统的底层原理，特别是与编程相关的方面。 该书深入探讨了以下几个关键知识点： 1. 地址和字节顺序（Addressing and Byte Ordering）：这部分讲解了计算机如何组织内存地址以及不同架构中的字节顺序（如大端序和小端序），这对于跨平台编程和理解数据在内存中的存储方式至关重要。 2. 字符串表示（Representing Strings）：讨论了字符串在内存中的表示形式，包括C语言中的字符串常量和字符串变量，以及它们的处理方式。 3. 代码表示（Representing Code）：介绍了机器代码如何表示程序指令，涉及到指令集架构（ISA）和编译器如何将高级语言转换为机器码。 4. 布尔代数基础（Introduction to Boolean Algebra）：布尔代数是计算机科学的基础，它用于逻辑门电路的设计和理解二进制逻辑运算。 5. C语言中的位级操作（Bit-Level Operations in C）：讲解了C语言中如何进行位移、按位与、按位或、按位异或等位操作。 6. C语言中的逻辑操作（Logical Operations in C）：讨论了逻辑非、逻辑与和逻辑或操作及其在C语言中的实现。 7. C语言中的移位操作（Shift Operations in C）：介绍了左移和右移操作，这对于理解整数的位运算和高效计算非常重要。 8. 整数表示法（Integer Representations）：包括无符号整数编码、补码表示法，以及在不同情况下的转换规则。 9. 有符号和无符号整数的对比（Signed vs. Unsigned in C）：解释了这两种类型的区别，以及在处理溢出和算术运算时的注意事项。 10. 数字位表示的扩展和截断（Expanding the Bit Representation of a Number & Truncating Numbers）：讨论了如何改变数字的位宽，以及截断可能导致的精度损失或数值变化。 11. 关于有符号和无符号整数的建议（Advice on Signed vs. Unsigned）：提供了在编程实践中选择合适类型的指导。 12. 整数算术运算（Integer Arithmetic）：涵盖了无符号整数加法、补码加法、补码减法、乘法、除法，以及乘以常数和除以2的幂次等操作。 13. 浮点数（Floating Point）：讲解了浮点数的二进制表示，如IEEE浮点数标准，以及浮点数的运算，包括舍入误差和浮点运算在C语言中的实现。 14. 每个主题后都有总结（Summary）、参考文献（Bibliographic Notes）、作业问题（Homework Problems）和练习解答（Solutions to Practice Problems），为读者提供了深入学习和自我评估的机会。 这些内容对于理解操作系统的工作原理，尤其是对内存管理、程序执行和数值计算的理解，提供了丰富的理论和实践知识。