Compiler Construction for Digital Computers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:John Wiley and Sons (WIE)

作者:David Gries

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1973-01-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471327714

丛书系列:

图书标签:

• Compiler
• Compiler Construction
• Digital Computers
• Programming Languages
• Theory of Computation
• Formal Languages
• Code Generation
• Parsing
• Lexical Analysis
• Optimization

深入理解信息世界的基石：现代操作系统原理与实践 本书旨在为计算机科学和工程领域的学生、研究人员以及专业工程师提供一份全面而深入的指南，剖析现代计算系统的核心——操作系统（Operating System, OS）的内部机制、设计哲学与前沿实践。 在数字时代，操作系统扮演着至关重要的角色，它是连接硬件与应用程序的桥梁，是资源调度的核心大脑，更是实现安全、高效和可靠计算环境的基石。《现代操作系统原理与实践》将带您超越对操作系统表层功能的认知，深入到其复杂而精妙的内部结构之中。 第一部分：操作系统的基础与架构 本书的开篇部分将构建坚实的理论基础。我们将首先回顾计算机系统体系结构，理解操作系统如何与CPU、内存、I/O设备进行交互。随后，我们会详细探讨操作系统的基本概念，包括多任务处理、中断机制以及系统调用接口的设计。 系统结构与模式切换： 深入剖析特权级（Supervisor Mode/User Mode）的转换过程，理解系统如何保证核心组件的安全性与稳定性。我们将分析微内核（Microkernel）、宏内核（Monolithic Kernel）以及混合内核（Hybrid Kernel）的设计优劣，并通过实例对比Linux、Windows和macOS等主流操作系统的架构选择。 引导过程与初始化： 详细描绘计算机启动时，从固件（如BIOS/UEFI）到加载内核，再到初始化核心服务（如中断描述符表、内存管理单元）的完整流程。 第二部分：进程管理与并发控制 进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。本部分将聚焦于进程的生命周期管理以及解决并发执行带来的挑战。 进程与线程模型： 区分进程与线程的概念、差异及其在现代多核环境下的应用。我们将探讨用户级线程与内核级线程的实现方式及其性能权衡。 CPU调度算法的精妙： 本章将全面覆盖各种CPU调度策略，从基础的先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）到更复杂的优先级调度、轮转法（Round Robin）。重点分析实时系统（如RTOS）对调度延迟和抖动的特殊要求，并探讨公平性算法（如CFS在Linux中的应用）。 同步与互斥： 这是并发编程中最具挑战性的部分。我们将深入探讨竞态条件（Race Conditions）的成因，并系统介绍经典的同步机制：信号量（Semaphores）、管程（Monitors）、互斥锁（Mutexes）和条件变量（Condition Variables）。对于硬件级别的同步原语，如原子操作（Atomic Operations）和内存屏障（Memory Barriers），也将进行详尽的阐述，确保读者理解其在构建高效无锁数据结构中的关键作用。 死锁的识别、预防与恢复： 详细分析死锁的四个必要条件，并以银行家算法（Banker's Algorithm）为例，展示预防死锁的策略，同时探讨运行时检测与安全终止策略。 第三部分：内存管理——地址空间的艺术 内存是有限且昂贵的资源，操作系统必须高效地管理它，为每个进程提供一个独立、一致的虚拟地址空间。 分段与分页机制： 深入解析内存管理的核心技术——分页。我们将详细讲解页表结构（单层、多层、倒排页表），以及地址转换的硬件支持（TLB的工作原理和性能影响）。 虚拟内存与交换（Swapping）： 阐述如何通过虚拟内存实现内存超额分配（Overcommitment）。重点分析页面置换算法，如最近最少使用（LRU）、最近不经常使用（NRU）和最佳算法（OPT），并探讨其在实际系统中的近似实现。 内存分配器的设计： 探讨内核空间和用户空间内存分配器的实现。分析显式空闲列表（Explicit Free Lists）、伙伴系统（Buddy System）等分配策略，以及碎片化问题（内部与外部碎片）的缓解措施。 第四部分：文件系统与存储管理 文件系统是用户与持久化数据交互的接口。本部分将剖析文件系统的内部逻辑、可靠性保障以及与底层存储设备的交互。 文件系统结构： 考察不同类型文件系统的设计哲学，包括日志文件系统（Journaling File Systems）如何确保数据一致性，以及基于inode的结构如何组织元数据。 磁盘调度与I/O管理： 分析磁盘的物理特性（寻道时间、旋转延迟）如何影响性能。深入研究磁盘调度算法，如SCAN（电梯算法）和N-Step SCAN，并探讨固态硬盘（SSD）的特性如何改变传统的I/O优化策略。 存储抽象层： 介绍块设备驱动模型，以及逻辑卷管理（LVM）的概念，理解RAID（冗余磁盘阵列）在提供可靠性和性能方面的作用。 第五部分：I/O子系统与设备驱动 操作系统必须有效地管理种类繁多的外部设备。本部分将聚焦于I/O的抽象化和异步处理。 I/O硬件接口： 介绍端口映射I/O与内存映射I/O的区别，以及中断驱动I/O、DMA（直接内存访问）的工作流程。 设备驱动程序结构： 探讨驱动程序在内核中的位置和作用，以及现代操作系统如何通过标准接口（如Linux的字符设备模型）来统一管理不同设备。 缓冲与缓存： 分析操作系统如何利用内存作为缓冲区（Buffering）和缓存（Caching）来提高I/O效率，以及缓存一致性的维护问题。 第六部分：安全、保护与分布式系统中的OS 随着网络化和云计算的兴起，操作系统的安全性和分布式特性变得前所未有的重要。 保护域与访问控制： 讲解域与权限模型（如ACLs和Capabilities），以及如何利用硬件机制（如内存保护寄存器）来隔离进程。 安全机制： 探讨身份验证、授权、以及操作系统层面的安全增强（如沙箱技术）。 分布式系统中的OS挑战： 初步探讨分布式文件系统（如NFS）的基本原理，以及在分布式环境中实现进程间通信（IPC）的挑战，包括远程过程调用（RPC）的概念。 本书特色： 本书不仅提供了丰富的理论深度，更强调实践应用。文中穿插了大量基于C语言和汇编代码的关键算法伪代码和真实系统片段的解析（例如，对Linux内核特定数据结构的简化建模），帮助读者将抽象概念具化为可执行的代码逻辑。通过对经典操作系统案例（如UNIX/Linux）的深度剖析，读者将能更好地掌握设计和实现下一代高性能、高可靠性计算系统的关键技能。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计，也让我产生了一些困惑。在涉及数据结构和算法流程的部分，插图往往过于简单化，有时甚至显得有些简陋，这使得一些关键的数据流分析和控制流图的构建过程，需要读者投入更多的精力去脑补。相比于市面上一些视觉化的现代技术书籍，它在如何有效地利用图形语言来简化复杂概念的传达上，明显落后了一代。这使得那些需要依赖视觉辅助来理解递归结构或状态转移的读者，会感到较为吃力。毕竟，编译技术本身就充满了复杂的结构嵌套，清晰的图形呈现是至关重要的助推器。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的叙述风格非常严谨，充满了教科书式的精确性，但阅读起来却是一场不小的挑战。作者在介绍每一个概念时，都会伴随着大量的数学推导和形式化描述，这无疑保证了内容的准确无误，但对于我这种更偏向于实践应用的学习者来说，理解这些抽象概念的实际落地场景变得异常困难。我期望能看到更多关于如何将这些理论转化为实际可运行代码的案例，或者至少是更直观的图示来辅助理解那些复杂的中间表示（IR）转换过程。阅读过程中，我不得不频繁地停下来，查阅其他资料来补充那些因过度依赖抽象而缺失的“具象感”，这极大地打断了阅读的流畅性。

评分☆☆☆☆☆

从内容结构上来看，全书的逻辑推进虽然连贯，但它似乎非常依赖于读者已经具备相当扎实的离散数学和形式语言理论基础。对于那些希望通过这本书作为进入编译领域的第一块垫脚石的初学者来说，这本书的门槛设置得太高了。它很少会花篇幅去解释“为什么”要采用某种特定的理论模型，而是直接切入“如何”应用它。因此，如果你已经是一名经验丰富的工程师，想要深入挖掘某个特定理论的细微之处，这本书或许能提供一些独特的、来自特定年代的见解。但如果你的目标是构建一套现代、高效且能适应多种平台的前端或后端编译系统，你可能需要在其他地方寻找更侧重于工程实践和现代编译器基础设施（如LLVM或GCC内部结构）的读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书，初拿到手时，厚重的装帧和略显古旧的封面设计，就给我一种沉甸甸的学术气息。我一直对计算机底层的工作原理抱有浓厚的兴趣，尤其是编译器的那些精妙的构造，总觉得那是理解软件世界运作的关键所在。然而，深入阅读后，我发现这本书的侧重点似乎并不完全符合我对“数字计算机”这个广义概念的理解。它似乎更专注于一个非常具体的、偏向于理论推导和特定体系结构的描述，对于现代、主流的编译技术和工具链的覆盖度稍显不足。比如说，对于现代的优化技术，尤其是跨模块优化和并行化策略的讨论，感觉就像是蜻蜓点水，未能深入挖掘其背后的复杂权衡。

评分☆☆☆☆☆

我原本期待这是一本能涵盖从词法分析到代码生成的全流程的经典著作，能够为我构建一个全面的知识框架。然而，这本书的某些章节在处理特定阶段时显得尤为突出，比如对某些古老指令集架构下寄存器分配算法的详尽阐述，那部分内容读起来就像是在翻阅一本特定年代的硬件手册。这种深度挖掘无疑展现了作者的专业性，但对于希望快速掌握现代软件生态中编译工具链核心思想的读者而言，这种“时间错位感”是难以忽视的。总感觉它更像是一份针对特定历史时期教学大纲的忠实记录，而非一本面向未来的工具书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆