具体描述
《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:机械工程综合实验(第2版)》是结合当前高等教育教学改革的形势及培养综合型、创新型人才的需求而编写的，是吉林大学国家工科机械基础课程教学基地建设的教学改革成果。全书共有三篇八章内容。其中，第一篇包括第一章“慧鱼创意组合模型”实验、第二章机构优化设计综合实验、第三章凸轮机构综合实验；第二篇包括第四章几何精度对机械性能影响的综合检测、第五章齿轮综合实验；第三篇包括第六章开放式数控车削CAD/CAM一体化实验、第七章开放式数控铣削CAD/CAM一体化实验、第八章数控加工的切削力检测与数据处理实验。
《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:机械工程综合实验(第2版)》所编写的实验内容涉及机械基础系列课程多方面的知识，适用于高等工科院校的本科生在机械基础系列课程学习阶段开设综合性实验项目，以提高学生综合应用所学的先进技术和方法等知识解决工程实际问题的能力，强化综合素质教育。
《深入理解计算机系统：从硬件到软件的全面解析》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的计算机系统知识图景。我们摒弃了对单一技术点做肤浅介绍的传统做法，转而采用一种系统性、集成化的视角，将硬件、操作系统、体系结构、编译器、网络等核心组件有机地联系起来，揭示它们是如何协同工作，共同构建起我们日常使用的计算环境的。本书的结构设计，遵循着从“底层物理实现”到“高层软件抽象”的逻辑递进路线，确保读者能够建立起扎实的、自下而上的理解框架。 第一部分：基础架构与数据表示 本部分将读者带入计算机系统的基石——信息的物理表示与逻辑组织层面。我们首先探讨数字逻辑与布尔代数的基础，如何通过晶体管构建出最基本的逻辑门，进而形成加法器、多路复用器等核心组合逻辑电路。随后，深入数据表示的细节，涵盖整数（补码、溢出分析）、浮点数（IEEE 754标准，精度损失的成因与影响）、字符编码（ASCII到Unicode的演进）。 重点章节会详细解析中央处理器（CPU）的体系结构。这包括指令集架构（ISA）的设计哲学，如精简指令集（RISC）与复杂指令集（CISC）的权衡。我们将细致剖析数据通路的设计，从指令获取、解码、执行到写回的全过程。流水线技术是本部分的核心难点，我们将深入探讨如何通过指令级并行（ILP）提高吞吐量，以及必须处理的冒险（数据冒险、控制冒险）和相应的解决方案（转发、分支预测）。对于现代处理器中至关重要的存储器层次结构，本书将进行详尽论述，从SRAM到DRAM的差异，再到CPU内部的L1、L2、L3缓存的工作机制，重点分析缓存的命中率、块置换策略（LRU等）以及对程序性能的关键影响。 第二部分：程序编译与连接 本部分聚焦于如何将人类可读的高级语言代码转化为机器可执行的二进制指令，以及这些程序如何在系统中被加载和运行。 首先，我们系统地梳理编译过程的各个阶段：词法分析、语法分析、语义分析、代码优化和代码生成。特别关注中间表示（IR）的设计及其在不同优化阶段中的作用。本书会选取一个具体的、现代的编译器框架作为案例（但不局限于任何特定商业编译器），展示如常量折叠、循环展开、死代码消除等经典优化技术是如何应用的，以及它们如何影响最终代码的效率。 接着，转向链接与加载。我们将区分静态链接和动态链接的原理与区别。对于动态链接，深入探讨共享对象（Shared Objects）的工作机制、GOT（Global Offset Table）和PLT（Procedure Linkage Table）如何实现延迟绑定和位置无关代码（PIC），这是理解现代操作系统中模块化编程和内存共享的关键。程序加载器（Loader）的工作，包括内存空间的布局（代码段、数据段、堆、栈的划分）也将被清晰地描绘出来。 第三部分：操作系统内核服务与抽象 本部分是理解系统抽象层的关键，聚焦于操作系统如何管理硬件资源并为应用程序提供安全、可靠的执行环境。 进程与线程是核心概念。我们将深入探讨进程的创建、销毁、上下文切换的开销与机制。线程模型（用户级与内核级）的对比，以及多线程编程中同步与互斥的必要性。 虚拟内存机制将得到最深入的讲解。我们不仅解释页表（Page Table）的结构，更要剖析缺页中断（Page Fault）的处理流程，以及操作系统如何实现地址翻译（TLB的作用至关重要）。内存保护、内存共享的实现原理，以及操作系统的内存分配策略（如伙伴系统、slab分配器）都会被详细阐述。 并发与同步是确保正确性的基石。本书将系统地介绍同步屏障、信号量、互斥锁（Mutexes）、条件变量等经典工具，同时结合实际案例分析死锁的产生条件、检测与避免策略。 I/O系统与设备驱动：我们将系统地介绍I/O的抽象层（如文件系统接口），然后深入到设备驱动层的运作。中断处理机制、DMA（直接内存访问）如何减轻CPU负担，是理解高性能I/O的关键。 第四部分：高性能I/O与网络基础 现代计算严重依赖网络通信。本部分将计算机系统与网络环境连接起来。 首先，我们将从系统调用接口的角度审视I/O操作，包括`read()`和`write()`的底层语义。随后，我们将进入网络编程的核心，从TCP/IP协议栈的层次结构入手，详细解析IP寻址、路由、TCP的可靠数据传输（序列号、确认、超时重传）、拥塞控制（慢启动、竞争窗口）的算法。 在系统层面，我们将探讨I/O多路复用技术（如select, poll, epoll）的设计思想，它们如何帮助单个进程高效地处理大量并发网络连接，并将其与操作系统内核的事件驱动模型相结合。 第五部分：性能分析与优化 本书的最终目标是指导读者编写出既正确又高效的代码。本部分侧重于实践。 我们将介绍性能测量工具的使用方法，如性能计数器（Hardware Performance Counters）和系统级分析器（如perf）。如何正确地解读火焰图（Flame Graphs），识别程序的热点（Hotspots）。 在应用层面，我们将探讨数据布局优化对缓存的影响（空间局部性与时间局部性），如何通过结构体对齐、填充（Padding）来最大化缓存效率。对于多核编程，除了同步问题，我们还将讨论负载均衡、伪共享（False Sharing）对性能的隐性影响，以及向量化指令（SIMD）的使用潜力。 总结 本书的特色在于其“系统性思维”的培养。它不是一本孤立讲解操作系统的教科书，也不是一本单纯介绍汇编语言的参考手册。它致力于构建一个统一的框架，让读者明白：一个简单的C语言赋值语句是如何经过编译器、链接器，最终在处理器上执行，并与操作系统内核的内存管理和I/O子系统交互的完整路径。通过深入理解这些底层机制，读者将能设计出更健壮、更易于调试、且具有卓越性能的软件。本书适合具有一定C/C++编程基础，希望深入了解计算机“为什么”以及“如何”工作的工科学生、软件工程师及系统架构师阅读。
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