计算机科学导论：程序员的视角

“ICS 英文版 - Introduction to Computer Science” 这本书是《计算机科学入门》的英文版，由Randal E. Bryant和David R. O’Hallaron合著，旨在为程序员提供计算机系统的深入理解。书中的内容涵盖了从基础概念到高级主题的广泛领域。 在介绍部分，作者强调了信息的本质——“信息是上下文中比特的表现”。他们指出，程序是由其他程序翻译成不同形式的代码，因此理解编译系统的工作原理对程序员至关重要。处理器通过内存中存储的指令来运行程序，这涉及到硬件系统的基本组织结构。书中还详细讨论了处理器如何从内存读取并解释指令，并以运行"hello"程序为例进行了说明。 缓存（Caches）在提高计算机性能方面起着关键作用，因为它们减少了访问主内存的延迟。存储设备形成了一个层次结构，从高速缓存到硬盘，速度和容量依次递减。操作系统管理这些硬件资源，包括进程管理、线程、虚拟内存以及文件系统，这些都是确保程序正确执行的基础。 操作系统中的进程和线程允许同时执行多个任务，而虚拟内存使得程序可以拥有比物理内存更大的地址空间。文件系统则是数据持久化和共享的关键组件。此外，书中还提到了计算机系统如何通过网络与其他系统进行通信，这是分布式计算和互联网技术的基础。 接下来的部分详细介绍了程序结构和执行，以及如何表示和操作信息。信息存储涉及不同的数据表示方式，如十六进制表示、字（Words）的使用，以及数据大小、寻址和字节顺序的概念。字符串的表示也是一个重要的主题，它在各种编程语言中都有广泛的应用。这些基础知识对于编写高效且跨平台兼容的代码至关重要。 《计算机科学入门》提供了计算机系统工作的全面视图，适合初学者和有经验的程序员阅读，帮助他们更好地理解和优化他们的代码。通过深入理解这些基本概念，读者能够更好地应对复杂的编程挑战，并为未来的学习打下坚实的基础。