Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Abd-El-barr, Mostafa

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:2006-12

价格:$ 194.00

装帧:HRD

isbn号码:9781860946684

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 分布式系统
• 可靠性设计
• 容错系统
• 计算机系统
• 系统分析
• 设计模式
• 故障诊断
• 硬件冗余
• 软件容错
• 分布式系统
• 系统评估

好的，以下是一份关于其他计算机系统领域的图书简介，完全避开您提供的书名《Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems》的内容，专注于其他重要且深入的计算机系统主题。 --- 计算机系统架构与高性能计算前沿探索 领域聚焦：现代处理器设计、并行编程模型与分布式存储系统 本书旨在为计算机科学、电子工程以及相关领域的研究人员、高级工程师和研究生提供一个深入、全面的视角，探讨支撑现代信息技术基础设施的底层机制、架构演进与前沿挑战。我们聚焦于那些驱动超级计算、云计算和边缘计算发展的核心技术，特别是指令集架构（ISA）的创新、数据中心级的系统优化以及面向特定工作负载的高效并行化策略。 --- 第一部分：深度处理器架构与微结构设计 本部分将系统地剖析当代高性能处理器（CPU/GPU/加速器）的内部工作原理，从根本上理解指令级并行性（ILP）的挖掘、内存层次结构的优化以及功耗效率的权衡。 1.1 指令集架构（ISA）的演进与选择 我们将详细考察复杂指令集计算机（CISC）与精简指令集计算机（RISC）的设计哲学差异，并深入分析 RISC-V 这一开放生态系统的崛起及其对未来架构设计的影响。内容将涵盖向量指令集扩展（如 AVX-512, SVE）如何适应数据密集型应用的需求，以及领域特定架构（DSA）在硬件层面实现效率飞跃的关键思路。讨论将聚焦于 ISA 对编译器、操作系统以及应用程序性能的决定性影响。 1.2 高性能微架构的实现细节 本章将进入处理器的核心——流水线、分支预测、乱序执行（OoOE）和寄存器重命名技术。我们将使用现代处理器的实例（如 Intel Core 系列、AMD Zen 架构、ARM Neoverse）来解析这些技术的实际部署，并探讨预测器准确性对性能的敏感性。重点在于理解如何通过优化前端（取指、译码）和后端（执行单元调度）来最大化 IPC（每周期指令数）。 1.3 内存层次结构与缓存一致性协议 缓存是决定系统性能的关键瓶颈之一。本书将详尽阐述多级缓存（L1, L2, L3）的组织结构、替换策略（LRU, Pseudo-LRU）以及写回/写穿策略。更进一步，我们将深入探讨多核系统中保证数据一致性的复杂协议，如 MESI、MOESI 及其在非一致性内存访问（NUMA）环境下的扩展。如何设计应用程序以适应特定的缓存拓扑，是本节实践指导的核心。 --- 第二部分：异构计算与高效并行编程模型 随着摩尔定律的放缓，计算能力的提升越来越依赖于系统级的集成和特定硬件的加速。本部分专注于如何驾驭异构资源，实现大规模并行计算。 2.1 GPU计算模型与编程范式 我们将以 NVIDIA CUDA 和 OpenCL/SYCL 为主线，详细讲解 GPU 的 SIMT（单指令、多线程）执行模型。内容涵盖线程层次结构（Grid, Block, Thread）、共享内存的使用、内存访问模式的合并（Coalescing）以及流（Stream）的使用来隐藏延迟。特别关注如何设计高效的内核函数，以最小化线程发散和内存延迟。 2.2 现代并行编程模型：OpenMP 与 MPI 的深度融合 对于大规模集群计算，消息传递接口（MPI）仍然是基础。本书不仅回顾 MPI 的通信原语，更侧重于高级抽象（如 MPI-4.0 的新特性）和其与共享内存模型（OpenMP）的混合编程策略。探讨如何利用 OpenMP 的任务并行和数据并行指令，优化 CPU 核心之间的负载均衡和数据局部性。 2.3 领域特定加速器与计算框架 本节将扩展至 TPU、FPGA 等专用加速器的工作原理简介，并探讨支持这些硬件的软件栈。重点分析 TensorFlow、PyTorch 等深度学习框架背后的计算图优化、算子融合（Operator Fusion）和后端编译器的作用，展示从高级模型到低级硬件执行的转化路径。 --- 第三部分：大规模数据存储与系统优化 现代应用对存储系统的要求已不再局限于容量，更侧重于延迟、吞吐量和一致性保障。本部分聚焦于构建和优化下一代数据中心存储解决方案。 3.1 高性能固态存储（SSD）技术深入 我们将解析 NAND 闪存的工作原理、磨损均衡（Wear Leveling）和垃圾回收（Garbage Collection）机制。重点在于理解现代固态驱动器（SSD）主控器的作用，以及 NVMe 协议如何通过 PCIe 接口实现低延迟、高并发的 I/O 操作。探讨如何设计文件系统和数据库引擎以最大化利用 SSD 的随机读写优势。 3.2 分布式文件系统与对象存储架构 本书将详细分析 Google File System (GFS) 及其继任者 HDFS 的核心设计理念，包括数据块的分配、元数据管理和数据冗余策略。随后，我们将转向云原生环境下的对象存储（如 Amazon S3 兼容系统）的架构，探讨其在大规模、多租户环境下的可扩展性和数据持久性保障机制。 3.3 存储与计算的融合：RDMA 与 DPU 的兴起 为打破 CPU 与存储设备间的带宽瓶颈，远程直接内存访问（RDMA）技术（如 RoCE, InfiniBand）成为关键。我们将分析 RDMA 如何绕过操作系统内核，直接在应用程序内存和远程设备间传输数据。此外，我们还将探讨数据处理单元（DPU）作为智能网卡如何卸载网络协议栈和存储管理任务，从而释放 CPU 资源，实现真正的计算卸载。 --- 结语：面向未来的系统设计挑战 本书的最后，我们将探讨当前系统设计领域尚未完全解决的重大挑战，包括：功耗墙的突破、异构系统中的编程模型统一、安全隔离（如 Side-Channel Attacks 的防御）与性能的持续优化之间的内在矛盾。 本书的目标是提供一把理解复杂计算机系统各个关键组件如何协同工作的“钥匙”，使读者能够站在架构的层面，设计出更快速、更高效、更具前瞻性的计算解决方案。

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这本书的封面设计，简洁而富有力量，深邃的蓝色基调搭配着银灰色的字体，传递出一种专业、严谨的气息，让我立刻感受到它将在计算机系统领域提供深度见解。书名“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”精准地概括了本书的核心内容，这正是吸引我目光的关键。在当今这个信息技术飞速发展的时代，计算机系统的可靠性和容错性已经成为衡量其价值和可行性的核心指标。无论是支撑着全球经济运转的庞大服务器集群，还是在极端环境下执行精密任务的航天器，亦或是保障生命安全的医疗设备，它们都必须具备抵御各种潜在故障的能力。这本书的标题“Design And Analysis”让我相信，它将不仅仅停留在技术的介绍层面，更会深入探讨如何系统性地“设计”出更加健壮的系统，以及如何通过科学的“分析”方法来评估和提升其可靠性。我非常期待书中能够详细阐述各种冗余技术、错误检测与纠正机制，以及如何运用数学模型来量化系统的故障率和可用性。我希望这本书能够为我提供一套完整的知识体系，帮助我深入理解并掌握构建高质量、高容错性计算机系统的核心原理和实用技巧。

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这本书的封面设计，带着一种沉稳的学术气息，深蓝色的背景和清晰的银色字体，似乎在无声地诉说着其内容的严谨与深度。书名“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”直接点明了它所要探讨的核心议题，而这正是我一直以来在计算机科学领域所着迷的。在这个高度依赖技术的时代，计算机系统的稳定性和容错性已经成为其价值的基石。从太空探索到互联网基础设施，再到日常的个人设备，我们都期望它们能够经受住各种考验，即使面临意想不到的故障，也能继续提供服务。这本书的标题让我看到了它将提供一套系统性的方法论，不仅是关于“设计”出更可靠的系统，更是关于如何“分析”这些系统的表现，找出潜在的薄弱环节，并进行优化。我非常期待书中能够详细阐述各种冗余技术、错误检测与纠正算法，以及如何通过数学模型来评估系统的可靠性。我希望这本书能够为我提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导，让我能够更深刻地理解并掌握构建高性能、高可靠性计算机系统的关键技术。这本书的出现，无疑将是我在系统工程领域求知路上的一个重要收获。

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拿到这本书，首先映入眼帘的是其厚重的纸质和精美的装帧，一种沉甸甸的专业感油然而生。封面上“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”几个字，如同庄严的宣言，宣告着它将在计算机科学的核心领域展开一次深入的探索。我之所以选择它，是因为我一直对那些能够“活下来”的系统感到着迷。想想那些在复杂环境中运行的太空探测器，或者承载着全球金融交易的服务器集群，它们在面对突如其来的硬件故障、软件bug甚至是人为的攻击时，是如何保持其功能的稳定运行的？这种“坚韧不拔”的精神，在我看来，是现代科技最令人赞叹的特质之一。这本书的标题直接触及了这个核心问题，它承诺的“设计”和“分析”二词，让我预感到它将提供一系列系统性的方法论，而不是零散的技巧。我希望它能深入浅出地讲解各种冗余技术、错误检测与纠正策略，以及如何通过数学模型来量化系统的可靠性。我非常期待书中能够提供一些真实世界的案例分析，让我能够将抽象的理论与具体的应用场景联系起来，从而更清晰地理解这些复杂系统的设计思想和实现细节。这本书无疑是我在提升自身在系统设计领域认知道路上的一个重要里程碑。

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这本书的封面设计就散发出一种沉稳而专业的质感，深蓝色的底色搭配着银灰色的字体，给人一种严谨、扎实的感觉，仿佛预示着内容将深入探讨计算机系统可靠性和容错性这一严肃的技术领域。我一直对计算机系统的健壮性充满了好奇，尤其是在当今这个高度依赖科技的时代，任何微小的故障都可能引发连锁反应，带来巨大的损失。因此，当我在书店偶然瞥见这本书时，我的目光瞬间被它吸引。书名中的“Design And Analysis”表明它不仅仅是理论的堆砌，更包含实际的设计原则和深入的分析方法，这正是我想从一本书中获得的。而“Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”则直接点明了主题，让我立刻意识到这本书将为我解答关于如何构建能够抵御各种意外情况的计算机系统的疑问。我迫不及待地想知道书中会如何剖析那些隐藏在精密代码和硬件背后的脆弱性，以及那些被精心设计的“备份”和“纠错”机制是如何工作的。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一扇窗户，让我得以窥探计算机系统背后那些不为人知的“生存智慧”。我对它充满了期待，希望它能为我打开一扇通往更深刻理解的大门。

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这本书的封面设计，透着一种严谨而专业的科研气质。深蓝色的背景，辅以银白色的书名“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”，就如同一块精心雕琢的基石，预示着其内容的扎实与深刻。我之所以对这本书产生浓厚的兴趣，是因为在当今这个高度依赖计算机系统的时代，任何一个系统的故障都可能带来巨大的影响。从个人生活中的信息安全，到社会基础设施的稳定运行，再到尖端科技领域的突破性进展，计算机系统的可靠性和容错性都扮演着至关重要的角色。这本书的标题，明确地指出了它将聚焦于“设计”和“分析”这两个核心环节，这让我看到了它将提供一套系统性的解决方案，而非零散的知识点。我迫切地希望书中能够深入讲解各种冗余技术、故障检测与隔离策略、以及如何通过严谨的数学模型来评估和预测系统的可靠性。我期待这本书能够为我打开一扇理解计算机系统“韧性”的大门，让我能够更深刻地认识到，那些看似无懈可击的系统背后，蕴含着多少精巧的设计思想和严密的分析方法。这本书，是我在探索计算机系统工程领域过程中，一本不可多得的宝藏。

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初见这本书，其沉稳的蓝色封面和银色标题就散发出一股浓厚的学术气息，仿佛一位经验丰富的学者，正准备娓娓道来一个复杂而深刻的科学主题。书名——“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”——精准地概括了我一直以来在计算机系统领域所追求的深度。在这个数字时代，我们对计算机系统的依赖程度日益加深，从个人的智能手机到全球的金融网络，系统的可靠性和容错性已不再是锦上添花，而是决定生死存亡的关键。我总是被那些能够“经受住考验”的系统所吸引，它们在面对突发状况时，能够以惊人的韧性继续运行，将损失降到最低。这本书的标题预示着它将深入探讨如何从根本上“设计”出这样的系统，并提供“分析”这些系统性能的工具和方法。我热切地希望能在这本书中找到关于各种冗余机制、错误检测与隔离技术、以及系统恢复策略的详尽阐述。我更期待的是，它能通过严谨的数学模型和算法，帮助我理解如何量化系统的可靠性，如何预测潜在的故障点，以及如何优化设计以达到预期的容错级别。这本书无疑是我探索计算机系统工程这一宏大课题的绝佳起点，它将带领我走向更专业、更深入的认知领域。

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这本书的封面设计，有一种沉静的力量，深蓝色的底色搭配着精炼的字体，仿佛预示着一场深入的科学探索即将展开。书名“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”直接点明了其核心主题，而这正是我一直在计算机科学领域中深入探究的方向。在这个高度数字化、信息化的世界里，我们对计算机系统的依赖已经达到了前所未有的程度。一次宕机，一次数据丢失，都可能带来难以估量的损失。因此，如何设计出能够抵抗各种意外、能够自我修复、能够持续稳定运行的系统，是所有计算机工程师面临的重大挑战。这本书的标题所包含的“Design”和“Analysis”二词，让我看到了一种系统性的方法论，它不仅仅是告诉我们“做什么”，更重要的是解释“为什么这么做”以及“如何衡量其效果”。我非常期待书中能够详细介绍各种冗余策略、错误检测和纠正机制，以及如何通过严谨的数学模型来评估系统的可靠性。我希望这本书能为我提供一套完整的理论框架和实践指导，让我能够更好地理解并构建更加健壮、更加可靠的计算机系统。我对它抱有极高的期望，希望它能成为我在技术道路上的一盏明灯。

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这本书的封面设计简洁而有力，没有过多的装饰，却散发着一种严谨的科学态度。书名“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”立刻抓住了我的注意力，因为在如今这个信息爆炸、技术飞速发展的时代，我们对计算机系统的稳定性和容错性的需求比以往任何时候都要迫切。想象一下，一次大型的网络服务中断，一次关键基础设施的宕机，其造成的社会和经济影响是难以估量的。因此，如何设计出能够承受各种“不可预见”情况的系统，并对其潜在的故障进行深入的分析，就显得尤为重要。我一直对那些能够“自我修复”或者“无缝切换”的系统感到惊叹，它们仿佛拥有生命一般，能够自主应对危机。这本书的标题让我相信，它将为我揭示实现这种“生命力”的奥秘。我非常期待书中能够详细介绍各种先进的容错技术，例如硬件冗余、软件错误恢复机制、以及分布式系统的容错策略等。同时，“Analysis”一词也暗示着本书将不仅仅停留在技术介绍层面，更会涉及如何对系统的可靠性进行量化评估和预测，这对于实际工程应用具有至关重要的指导意义。我希望这本书能够帮助我建立起一套完整的、系统的关于可靠性和容错性的知识体系。

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当我的目光触碰到这本书的封面时，一种专业而厚重的气息扑面而来。深邃的蓝色背景，点缀着银白色的标题“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”，就如同一个科学的宣言，宣告着它将在计算机系统工程的核心领域展开一次深入的探究。在当今这个高度互联、瞬息万变的数字时代，我们对计算机系统的稳定性和可用性提出了越来越高的要求。从支撑全球经济运转的金融交易平台，到保障人类生命安全的医疗设备，再到日常生活中不可或缺的通信网络，任何一个微小的故障都可能引发巨大的连锁反应。因此，如何设计出能够抵御各种意外情况、在部分组件失效时仍能保持正常运行的系统，已成为一项至关重要的任务。这本书的标题“Design And Analysis”让我看到了一个系统性的解决方案，它不仅仅是关于技术的罗列，更是关于如何从根本上构建并评估系统的“生存能力”。我迫切地希望书中能够深入讲解各种冗余技术、故障检测与隔离策略、以及系统恢复机制，并且能够提供严谨的分析方法，帮助读者量化系统的可靠性，并优化设计以达到更高的容错水平。这本书无疑是我在深入理解计算机系统鲁棒性设计方面的一座宝库。

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这本书的封面设计，简洁而专业，深邃的蓝色背景与银白色的字体形成了鲜明的对比，立刻传达出一种技术含量极高的信息。书名“Design And Analysis of Reliable And Fault-tolerant Computer Systems”毫不含糊地指明了本书的核心内容，这正是我一直在寻找的。在如今这个万物互联、数据洪流的时代，任何一个环节的失败都可能引发灾难性的后果。无论是航空航天领域的精密控制系统，还是医疗领域的生命支持设备，亦或是支撑现代社会运行的金融和通信基础设施，它们都必须具备极高的可靠性和强大的容错能力。我一直对那些能够在极端环境下依然稳定运行的系统感到好奇，它们是如何做到在面对层出不穷的挑战时，依然能够“屹立不倒”的？这本书的标题让我相信，它将不仅仅是罗列一些技术名词，而是会深入剖析“设计”这些坚不可摧系统的原理，并提供“分析”其性能的有效方法。我希望书中能够详细介绍各种冗余技术、故障检测和隔离机制、以及分布式系统的容错算法，并且能够通过严谨的数学建模和理论推导，来量化系统的可靠性指标。我期待这本书能够为我打开一扇通往系统鲁棒性设计与分析的知识殿堂的大门，让我能够更深刻地理解计算机系统背后的“生命力”。

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