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出版者:北京大学出版社

作者:C.A.R.Hoare

出品人:

页数:285

译者:周巢尘

出版时间:1990-1

价格:3.95元

装帧:平装

isbn号码:9787301008133

丛书系列:

图书标签:

• csp
• 软件理论
• 软件-理论
• CSP
• 通信原理
• 顺序电路
• 数字电路
• 进程通信
• 并发编程
• 操作系统
• 计算机网络
• 信号处理
• 电子工程
• 信息论

《通信顺序进程》 本书并非关于通信的约定、流程或者执行顺序的探讨。它也不涉及任何关于社会交往、人际沟通的准则，更非一本关于如何建立和维护良好人际关系的手册。 《通信顺序进程》是一部深入研究形式化方法在并发系统设计与验证领域应用的学术专著。本书的核心在于介绍和阐述一种强大的数学工具——通信顺序进程（Communicating Sequential Processes, CSP）。CSP是由著名计算机科学家 C.A.R. Hoare 于1978年提出的，为描述和分析并发系统中不同进程之间的交互和同步提供了一种严谨的形式化框架。 全书围绕CSP的理论基础、形式化定义、基本操作符以及其在实际应用中的强大能力展开。 第一部分：CSP的理论基石 本部分将从最基础的概念出发，为读者构建CSP的理论框架。我们将详细阐述CSP的基本构成单元——进程，以及进程的事件（event）概念。进程的执行被建模为一系列事件的发生，而事件则代表了进程与外部环境的交互，例如发送或接收消息。 接着，我们将引入CSP的核心代数结构。CSP提供了丰富的代数算子，用于描述进程的组合和交互。这些算子包括： 选择（Choice）：允许进程在多个可能的下一步行动中进行选择。我们将区分外部选择（external choice），其中选择由外部环境决定，以及内部选择（internal choice），其中选择由进程自身在不通知外部的情况下做出。 并行（Parallel Composition）：描述多个进程同时独立运行，但可以通过共享通道进行通信。我们将探讨同步并行（synchronous parallelism），即两个进程只有在执行共同的同步事件时才能协同前进。 顺序（Sequential Composition）：描述一个进程执行完毕后，另一个进程开始执行。 通信（Communication）：这是CSP的核心能力之一。本书将详细介绍进程之间如何通过通道（channel）进行显式的通信。我们将讨论发送（send）和接收（receive）操作，以及如何通过命名通道来实现进程间的精确交互。 隐藏（Hiding）：允许我们将进程内部的通信细节隐藏起来，只暴露其外部接口，从而进行抽象和简化。 重命名（Renaming）：允许我们修改进程的事件名称，从而匹配不同的通信接口。 重复（Repetition）：描述进程的无限或有限次重复执行。 第二部分：CSP的形式化语义与验证 在掌握了CSP的基本算子后，本书将深入探讨CSP的形式化语义。我们将介绍状态转移系统（state transition system）和路径（path）等概念，用于精确描述进程的行为。 至关重要的是，本书将详细介绍CSP的等价性关系（equivalence relations）。这些关系允许我们比较不同进程的行为是否等价，从而进行系统设计的简化和优化。我们将深入研究多种重要的等价性，例如： 可观测等价（Observational Equivalence）：这是CSP中最强的等价性关系，要求两个进程在任何可观察到的上下文中都表现出相同的行为。 故障可观测等价（Failure Equivalence）：它考虑了进程可能发生但未发生的事件，以及进程可能拒绝的事件。 故障/行为等价（Failure/Behavior Equivalence）：结合了前两者的概念，提供了一种更细致的行为比较。 基于这些形式化语义，本书将重点介绍如何利用CSP进行并发系统的验证。我们将阐述如何将实际的并发系统（例如，分布式协议、并发数据结构、操作系统内核中的同步机制等）建模为CSP进程，然后利用CSP的理论工具来证明其关键的安全性和活性属性。这包括： 死锁检测（Deadlock Detection）：如何证明一个系统不会陷入死锁状态。 活性属性验证（Liveness Property Verification）：例如，证明一个进程最终会完成其任务。 安全性属性验证（Safety Property Verification）：例如，证明一个系统不会进入一个不期望的状态。 本书还将介绍一些模型检查（Model Checking）的技术，以及如何将CSP模型与实际的工具（如模型检查器）结合起来，自动进行系统的验证。 第三部分：CSP在实际应用中的案例研究 为了让读者更直观地理解CSP的强大之处，本书将包含一系列精心挑选的案例研究。这些案例将涵盖不同领域的并发系统，展示如何运用CSP来分析和设计这些系统： 分布式协议分析：例如，介绍如何用CSP来建模和验证经典的分布式一致性协议（如 Paxos 的简化版本），分析其在不同网络条件下的鲁棒性。 并发数据结构设计：例如，展示如何使用CSP来设计安全的并发栈、队列或锁，并证明其正确性。 操作系统同步原语：例如，分析操作系统中的信号量、互斥锁等同步机制的CSP模型，揭示潜在的设计缺陷。 网络通信协议：例如，建模和验证简单的网络通信协议，确保其消息传递的正确性和顺序性。 软件并发组件：例如，在大型软件系统中，如何使用CSP来建模和验证关键的并发组件，确保其与其他部分的交互是安全的。 本书的目标读者 本书适合于计算机科学、软件工程、人工智能等相关领域的研究生、研究人员以及对并发系统理论和形式化方法有浓厚兴趣的工程师。具备一定的离散数学、逻辑学以及初步的计算机系统知识将有助于更好地理解本书内容。 通过学习《通信顺序进程》，读者将能够： 深刻理解并发系统的本质：掌握一种精确描述并发进程交互的语言。 掌握强大的形式化验证工具：学会利用数学 rigor 来分析和证明并发系统的正确性。 提升系统设计的可靠性：在设计阶段就能够主动发现和避免潜在的并发问题。 为复杂并发系统的开发奠定坚实基础。 本书旨在提供一个全面、深入且实用的CSP学习指南，帮助读者在日益复杂的并发世界中构建更可靠、更健壮的软件系统。

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**概念的革新：对去中心化哲学的系统梳理** 《共识机制的演变》以一种近乎学术的严谨性，对“信任”这个古老概念在数字时代的重构进行了百科全书式的梳理。这本书巧妙地将密码学原理、博弈论模型以及社会治理结构融合在一起，构建了一个关于如何无需中心权威即可达成集体一致的完整理论框架。作者并没有盲目地神化区块链技术，而是对其支撑的数学逻辑和经济激励机制进行了冷静的拆解和评估。我读到关于不同共识算法在特定环境下的优劣势对比时，深感其专业和公正。它成功地将那些晦涩难懂的加密学概念，转化为可以理解的社会工程学工具。这本书的价值在于，它提供了一个坚实的理论基石，帮助读者区分什么是真正的去中心化创新，什么是徒有其表的炒作，对于理解未来金融、治理结构乃至数据所有权的新范式至关重要。

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**实战指南的深度解析：网络安全防御的艺术** 很少有关于网络安全的书籍能做到《堡垒构建》这样的深度和广度。这本书绝对不是给新手准备的入门读物，它更像是为那些已经站在防御前线的人准备的“高级战术手册”。内容聚焦于现代分布式攻击向量的复杂性、零日漏洞的利用链条剖析，以及如何构建真正具有韧性的安全架构，而非仅仅是安装杀毒软件。我特别欣赏其中关于“思维模拟”的部分，作者详细阐述了如何像攻击者一样思考，去预测那些最不可能发生的入侵路径。书中的每一个章节都充满了实战的血与火，案例分析翔实到令人脊背发凉，它让我清晰地认识到，信息战的激烈程度远超普通民众的想象。对于任何负责维护关键基础设施或企业数据安全的人来说，这本书的价值无法估量，它提供的是一种系统性的、对威胁的敬畏感。

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**文笔流畅：一窥人机交互的诗意未来** 我必须称赞《界面之外》的叙事风格，它拥有罕见的文学性和前瞻性。这本书抛弃了传统的工程学视角，转而从现象学和人类学的角度探讨我们与数字世界的接触点——界面。作者的笔触充满了对“体验”的关注，探讨了触屏、语音助手乃至未来的脑机接口，如何微妙地重塑我们的感知、记忆和人际关系。书中对“沉浸感”和“断开连接”的哲学思辨非常精彩，它不是简单地赞美或批判新技术，而是试图捕捉技术变革中，人性所产生的细微张力和适应。读这本书的时候，我常常会放下书本，凝视手中的手机或电脑屏幕，重新审视自己与这个媒介的关系，感受那种既亲密又疏离的矛盾感。这是一种非常优美、引人深思的阅读体验，如同在阅读一篇关于现代生存状态的优美散文。

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**读后感悟：一部关于数字革命的史诗** 读完《数字黎明》后，我深感震撼。这本书不仅仅是对技术发展历程的简单梳理，更像是一部描绘人类社会如何被信息浪潮重塑的宏大叙事诗。作者以极其细腻的笔触，穿梭于早期电子计算的萌芽期到如今的万物互联时代，将那些看似枯燥的技术演进过程，写得如同探险故事般引人入胜。我尤其欣赏书中对早期工程师们那种近乎宗教般的热忱的描绘，他们如何在简陋的条件下，凭借对未来的坚韧信念，一点点搭建起支撑现代社会的数字基石。书中对半导体工业兴起时期的经济博弈和地缘政治影响的剖析，也让我得以从更宏观的视角理解技术如何与权力、资本交织共存。它让人意识到，我们今天习以为常的便捷生活，背后是无数次颠覆性的思维跳跃和不懈的工程实践。这本书的阅读体验，更像是在亲身参与一场伟大的历史进程，让人对“进步”这个词有了更深一层的敬畏。

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**深入洞察：揭示算法背后的伦理迷宫** 《算法之影》这本书的内容密度极高，它没有停留于介绍算法如何运作的表层，而是勇敢地潜入了数据驱动决策背后的伦理深渊。作者的论证逻辑严密而尖锐，通过一系列精心挑选的案例——从信用评分系统中的隐形偏见到社交媒体信息茧房的形成——揭示了自动化决策系统可能带来的社会不公和群体固化。我必须承认，阅读过程中时常感到一种不安，因为书中所描绘的“效率至上”所附带的代价，正悄无声息地渗透到我们的日常生活中。它迫使读者停下来反思：当我们把判断权外包给机器时，我们究竟失去了什么？是效率，还是独立思考的能力和对人性复杂性的包容？这本书的语言风格冷静克制，但其蕴含的思想冲击力却如同海啸般，强力地冲击着我对“智能时代”的美好想象。

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