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出版者:清华大学

作者:张跃平

出品人:

页数:215

译者:

出版时间:2006-10

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787302135517

丛书系列:

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《深入理解计算机系统：从硬件到软件的全面解析》 图书简介 本书旨在为读者构建一个从最底层的硬件架构到最高层的应用程序设计，贯穿整个计算机系统的全景图。我们不仅仅关注某一特定编程语言的语法或某个操作系统的特定功能，而是致力于揭示驱动现代计算的底层原理、设计权衡和性能瓶颈。这本书不仅是技术人员的案头工具书，更是所有希望真正理解“计算机是如何工作的”的工程师和学习者的必备指南。 第一部分：数据表示与程序结构 本部分是理解所有上层软件构建块的基础。我们将从最微观的层面入手，探讨信息如何在机器内部被表示和操作。 数字系统与整数表示： 详细阐述二进制、八进制和十六进制的相互转换，并深入探究定点和浮点数在计算机中的存储标准（IEEE 754）。我们将分析溢出、截断误差如何影响计算的准确性，并展示如何通过位操作（Bitwise Operations）实现高效的逻辑运算。 程序编译与链接： 剖析源代码如何经历预处理、编译、汇编和链接的完整生命周期，最终转化为可执行机器代码。重点讲解汇编语言（汇编器和反汇编器）的基本指令集结构，以及静态链接和动态链接机制的差异和影响。 数据结构在内存中的布局： 探讨C语言结构体、数组和字符串在内存中如何对齐（Alignment）和填充（Padding）以优化CPU访问效率。理解字节序（Endianness）对跨平台数据交换的重要性。 第二部分：处理器体系结构与性能优化 本部分将带领读者深入到中央处理器（CPU）的内部，理解指令的执行过程以及现代处理器为提高速度所采用的复杂技术。 指令集架构（ISA）： 比较精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）的设计哲学，并详细分析现代处理器如何实现指令级并行性（ILP）。 数据通路与控制单元： 描绘指令从取指到写回的流水线（Pipelining）工作流程。深入探讨数据冒险（Data Hazards）和控制冒险（Control Hazards）的识别与解决策略，包括分支预测（Branch Prediction）的原理及其对程序性能的关键影响。 存储器山与层级结构： 详尽阐述计算机存储器的金字塔结构——从寄存器、L1/L2/L3缓存、主存（DRAM）到固态硬盘（SSD）。重点分析缓存命中的概率如何决定程序性能的上限，并介绍各种缓存替换策略（如LRU）。 虚拟内存与地址翻译： 解释虚拟地址空间的概念，以及硬件（MMU）和操作系统如何协作，使用页表（Page Tables）将虚拟地址映射到物理地址。理解缺页中断（Page Fault）的发生机制及其对程序执行的影响。 第三部分：操作系统：抽象与隔离 本部分聚焦于操作系统如何管理和抽象底层的硬件资源，为应用程序提供一个稳定、安全、高效的运行环境。 进程与线程管理： 深入探讨进程的结构（上下文切换）、状态转换以及进程间通信（IPC）的各种机制（管道、消息队列、共享内存）。对比进程和线程在并发编程中的适用场景与性能开销。 并发与同步： 这是理解多核编程的关键。系统讲解并发问题的根源（竞态条件），并详细分析互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）、条件变量（Condition Variables）等同步原语的正确使用方法和潜在陷阱（如死锁）。 系统调用接口： 剖析应用程序如何通过系统调用（Syscalls）请求操作系统服务。以文件I/O操作为例，展示从用户态到内核态的转换过程，并介绍缓冲I/O与直接I/O的区别。 第四部分：网络编程与分布式系统基础 现代应用几乎都依赖网络进行通信。本部分将系统介绍网络协议栈，重点关注互联网通信的底层机制。 网络协议栈（TCP/IP）： 详细分解五层或七层网络模型，聚焦于IP层（寻址和路由）和TCP层（可靠数据传输）。深入分析TCP的三次握手、四次挥手过程，以及拥塞控制算法如何动态调整传输速率。 套接字编程模型： 教授基于BSD Socket API进行客户端/服务器编程的实践，区分TCP和UDP的使用场景。介绍阻塞（Blocking）和非阻塞（Non-blocking）I/O模型，以及事件驱动编程模型（如`select`/`poll`/`epoll`）在高性能网络服务中的应用。 网络性能考量： 分析网络延迟、带宽与应用延迟之间的关系，讲解如何设计减少网络往返时间（RTT）的应用程序协议。 本书特色与目标读者 本书的独特之处在于其系统化的视角。它不局限于单一语言的语法细节，而是将C语言、汇编、操作系统内核、硬件架构和网络协议视为一个紧密耦合的整体进行讲解。书中包含大量的代码示例（主要使用C语言来展示底层机制）和实际的性能分析案例。 目标读者： 1. 希望从“会用”到“精通”的软件工程师。 2. 计算机科学专业的学生，需要建立扎实的底层基础。 3. 系统程序员、嵌入式开发者以及需要进行性能调优的架构师。 通过阅读本书，读者将不仅能编写出语法正确的代码，更能理解代码在真实硬件上运行时所遵循的物理和逻辑规律，从而设计出更健壮、更高效、更具可维护性的软件系统。

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这本书简直是我的编程启蒙，我之前对Java完全是一窍不通，感觉代码像天书一样。但从翻开《JAVA2实用教程》的那一刻起，一切都变了。它不是那种枯燥乏味的理论堆砌，而是通过大量贴近实际的例子，把复杂的概念掰开了揉碎了讲。比如，我一直搞不懂对象和类到底是怎么回事，看了书里的“小猫咪”和小猫咪的“叫”的例子，豁然开朗。作者讲解得很细腻，每一步都给出了清晰的说明，甚至连代码中每一个符号的含义都解释得非常到位。让我印象最深的是它在讲到异常处理的时候，不是简单地抛出几个异常类，而是用了一个模拟超市购物结账的场景，让我真实地感受到了在实际开发中，如果不对异常进行处理，会导致多么严重的后果。这本书的排版也很舒服，字号适中，章节划分清晰，让我很容易就能找到自己需要的内容。而且，它还提供了大量的练习题，每章后面都有，我感觉我每学完一章，就能立刻动手去实践，巩固学到的知识，这对于我这种初学者来说，真的太重要了，让我能迅速建立起自信心，不再害怕写代码。

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我一直想在Java领域深耕，但市面上很多教程要么过于浅显，要么过于晦涩，很难找到一本既有深度又不失易懂的书。直到我遇到了《JAVA2实用教程》，它就像一股清流，让我看到了希望。《JAVA2实用教程》在内容的广度和深度上都做得非常出色。它不仅仅停留在Java基础语法层面，更深入地讲解了面向对象设计思想、集合框架、多线程、IO流等核心概念。特别是关于泛型的讲解，作者通过生动的比喻，把这个相对抽象的概念讲得清晰明了，让我第一次真正理解了泛型的强大之处，以及它如何帮助我们编写更安全、更灵活的代码。而且，书中对Java API的讲解也非常透彻，不是简单地罗列方法，而是会分析方法的适用场景、返回值以及潜在的注意事项，这对于我们理解Java的强大生态非常有帮助。我特别喜欢书中关于设计模式的部分，虽然篇幅不长，但它精选了几个最常用、最实用的设计模式，并结合实际代码演示了如何应用，这极大地提升了我代码的复用性和可维护性。这本书让我感觉自己不再是那个只会写简单代码的初学者，而是能够思考如何构建更健壮、更优雅的Java应用程序了。

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我一直认为，一本好的技术书籍，不仅要传授知识，更要激发读者的学习兴趣和探索欲望。《JAVA2实用教程》在这方面做得非常成功。它并非只是照本宣科，而是通过巧妙的设计，让学习过程充满乐趣。书中经常会引用一些生活中的例子来类比抽象的技术概念，比如讲解枚举类型时，用一周的星期来类比，瞬间就理解了。而且，作者在讲解每个知识点时，都会引导读者思考“为什么”，而不是仅仅告诉你“怎么做”。这种提问式、启发式的讲解方式，让我养成了主动思考的习惯，不再是被动地接受信息。我尤其喜欢书中关于Swing图形界面编程的部分，它不是简单地介绍组件，而是教我如何设计一个有用户交互的桌面应用，让我第一次体验到了用Java“画”出软件的成就感。这本书让我对Java产生了浓厚的兴趣，并且渴望去学习更多关于Java的知识，去探索它更广阔的可能性。

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对于想要快速上手Java开发，并且希望掌握实战技能的开发者来说，《JAVA2实用教程》绝对是不可多得的宝藏。《JAVA2实用教程》的实用性体现在它对实际开发场景的关注上。书中的很多例子都来源于实际项目，比如讲到文件操作的时候，它就演示了如何读取和写入文本文件、二进制文件，甚至还讲到了如何处理CSV文件，这对于我日后处理数据非常有帮助。书中还花了很大篇幅讲解JDBC，让我能够轻松地连接数据库，进行数据的增删改查，这对于构建完整的Web应用至关重要。我特别欣赏它在讲解网络编程时，从Socket编程的基础讲起，逐步深入到HTTP协议的工作原理，并演示了如何构建一个简单的Web服务器。这种循序渐进的教学方式，让我能够一步步理解复杂的网络通信机制。而且，这本书的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的老师在旁边手把手地教你一样，不会让你感到孤立无援。看完这本书，我感觉自己离真正意义上的Java工程师又近了一大步。

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我是一名在校大学生，面临着Java课程的学习压力，《JAVA2实用教程》在很大程度上缓解了我的焦虑，并且帮助我打下了坚实的基础。这本书最让我满意的一点是它的逻辑清晰度和结构完整性。从最基础的变量、数据类型讲起，逐步过渡到流程控制、数组，再到更复杂的类和对象、继承、多态，每一步都衔接得非常自然，让我不会因为突然接触到新的概念而感到茫然。而且，书中对每一个知识点的讲解都力求全面，比如在讲到循环结构时，不仅仅介绍了for、while、do-while，还会对比它们之间的区别和适用场景。我特别看重它对“接口”和“抽象类”的讲解，作者用非常形象的例子，区分了它们之间的异同，并且说明了在什么情况下应该选择哪一种，这对于我理解面向对象编程的精髓非常有帮助。这本书就像一座灯塔，指引我在Java学习的海洋中稳步前行，让我能够更有信心面对考试和未来的开发工作。

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