"深入理解计算机系统 英文版" 是一本经典的计算机专业教材,适合本科生学习,由Randal E. Bryant和David R. O’Hallaron撰写。这本书以程序员的视角探讨了计算机系统的各个方面。
正文:
该书内容涵盖广泛,旨在帮助读者深入理解计算机系统的工作原理。首先,书中强调了信息的本质——位(bits)及其上下文(Information is Bits in Context),即任何数据都是由二进制位组成的,并且这些位的意义取决于它们在程序中的位置和作用。
接下来,书中指出程序是通过编译器转换成不同形式的代码来执行的,理解编译系统的工作原理对提高编程效率至关重要(Programs are Translated by Other Programs into Different Forms)。这包括了编译、解释和汇编等过程。
在处理器部分,作者讨论了处理器如何读取并解释存储在内存中的指令(Processors Read and Interpret Instructions Stored in Memory)。硬件组织结构(Hardware Organization of a System)的介绍使读者能够理解计算机内部的基本架构,同时通过运行简单的“hello”程序的例子,帮助读者直观地理解这一过程。
缓存(Caches Matter)是现代计算机性能优化的关键因素,书中解释了缓存如何在不同层次的存储器之间提供快速访问,以及其工作原理。
存储设备形成一个层次结构(Storage Devices Form a Hierarchy),从高速缓存到主内存再到硬盘等外部存储,这种层次设计优化了数据的存取速度与容量之间的平衡。
操作系统管理硬件(The Operating System Manages the Hardware),包括进程(Processes)、线程(Threads)、虚拟内存(Virtual Memory)和文件系统(Files)的管理。这部分内容对于理解多任务执行、内存管理和文件操作至关重要。
此外,书中还涉及到了系统间通信,即通过网络进行通信(Systems Communicate With Other Systems Using Networks),这是构建分布式系统和互联网应用的基础。
在后续章节中,作者详细介绍了程序结构和执行、信息的表示与操作,如信息存储(Information Storage),涵盖了十六进制表示法(Hexadecimal Notation)、字(Words)、数据大小(Data Sizes)、地址和字节顺序(Addressing and Byte Ordering)、字符串的表示(Representing Strings)等内容。
《深入理解计算机系统》不仅提供了计算机硬件和软件基础的全面概述,还深入探讨了这些组件如何协同工作,是计算机专业学生和从业人员理解计算机系统运作原理的宝贵资源。