"CSAPP: Computer Systems, A Programmer’s Perspective 3rd Edition 是一本由Randal E. Bryant和David R. O'Hallaron合著的计算机科学经典教材,源自顶级学府CMU(卡内基梅隆大学)。本书旨在帮助程序员深入理解计算机系统的工作原理,是计算机专业的必读之作。"
《深入理解计算机系统》(Computer Systems: A Programmer's Perspective,简称CSAPP)第三版,是程序员理解计算机底层机制的权威指南。作者Randal E. Bryant和David R. O'Hallaron都是计算机科学领域的知名学者,他们来自世界顶尖的卡内基梅隆大学。此书不仅涵盖了硬件、操作系统、编译器、网络和安全等多个方面的基础知识,而且特别强调了这些知识如何影响程序的性能和行为。
在本书中,读者将学习到:
1. **数据表示**:包括二进制、八进制、十六进制的转换,以及整数和浮点数的存储方式,理解不同数值类型的精度和溢出问题。
2. **计算机体系结构**:介绍CPU架构,如指令集、寄存器、内存层次结构等,以及它们对程序执行的影响。
3. **编程语言的抽象**:探讨高级语言如何通过编译器和解释器转化为机器语言,理解编译器优化和程序代码的生成过程。
4. **内存管理**:包括内存分配、垃圾回收,以及如何有效地使用栈和堆内存。
5. **输入/输出(I/O)**:讲解设备驱动程序、中断处理和缓冲技术,让读者了解如何与外部设备进行通信。
6. **进程和线程**:涵盖操作系统如何管理并发执行,包括进程间的通信和同步机制。
7. **系统调用和库函数**:介绍如何通过系统调用来访问操作系统服务,如文件操作、网络通信等。
8. **网络与互联网**:基础的网络协议,如TCP/IP,以及数据在网络中的传输过程。
9. **安全性**:讨论软件安全问题,如缓冲区溢出、权限控制和加密算法。
10. **性能分析**:学习如何使用工具来分析程序的性能,识别瓶颈,并优化代码。
这本教材通常被用于大学计算机科学的本科或研究生课程,也适合自学的程序员们作为提升技能的参考书籍。通过阅读和实践书中提供的例子和练习,读者可以建立起对计算机系统运作的深刻理解,从而编写出更高效、更可靠的代码。