Computer Systems: A Programmer's Perspective

"深入理解计算机系统 英文" 本书是《深入理解计算机系统》的英文版，由Randal E. Bryant和David R. O’Hallaron合著，旨在帮助程序员从底层角度理解计算机系统的运作机制。书中涵盖了从信息的位表示到程序执行，再到操作系统、网络通信等多个方面的核心概念。 在第一章“Introduction”中，作者强调了理解信息是处于上下文中的位（bits in context）的重要性。程序是通过其他程序翻译成不同形式的，理解编译系统的工作原理对于优化代码至关重要。处理器读取并解释存储在内存中的指令，硬件组织结构解释了计算机系统的基础架构。以运行"hello"程序为例，展示了程序如何从源代码变为可执行代码并在内存中执行。此外，高速缓存（caches）对性能的影响被提及，它们在处理速度与存储容量之间提供了平衡。 存储设备形成一个层次结构，从高速缓存到主内存再到硬盘等更慢但容量更大的设备。操作系统管理这些硬件资源，包括进程管理，进程内部的线程管理，以及虚拟内存机制，使得有限的物理内存可以支持多个程序同时运行。文件系统是操作系统的一部分，用于组织和访问数据。最后，书中讨论了系统间通过网络进行通信的基础，这是现代计算不可或缺的部分。 第二章“Representing and Manipulating Information”深入探讨了信息的存储方式。包括十六进制表示法、词（words）的概念，以及不同数据类型的大小。地址和字节顺序对理解多字节数据（如浮点数和字符串）在内存中的表示至关重要。字符串的表示形式也是这一章的重点，包括其字符编码和结束标志。 书中的其他章节可能涵盖了数据类型、运算符、内存管理、程序调用的堆栈模型、指令集架构、编译器的工作原理、操作系统内核、并发与同步、网络协议以及安全等方面。这些内容旨在让读者能够从系统层面理解计算机是如何执行程序并与其他系统交互的，从而提高编程效率和问题解决能力。