深入理解计算机系统(英文版·第3版)

深入理解计算机系统(英文版·第3版)
分享
扫描下方二维码分享到微信
打开微信,点击右上角”+“,
使用”扫一扫“即可将网页分享到朋友圈。
作者: [美] , , , ,
2017-04
版次: 3
ISBN: 9787111561279
定价: 239.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 1047页
正文语种: 简体中文,英语
269人买过
  •   本书是一本将计算机软件和硬件理论结合讲述的经典教材,内容涵盖计算机导论、体系结构和处理器设计等多门课程。本书*大的特点是为程序员描述计算机系统的实现细节,通过描述程序是如何映射到系统上,以及程序是如何执行的,使读者更好地理解程序的行为,找到程序效率低下的原因。
      和第2版相比,本版内容上*大的变化是,从以IA32和x86-64为基础转变为完全以x86-64为基础。主要更新如下:
      · 基于x86-64,大量地重写代码,首次介绍对处理浮点数据的程序的机器级支持。
      · 处理器体系结构修改为支持64位字和操作的设计。
      · 引入更多的功能单元和更复杂的控制逻辑,使基于程序数据流表示的程序性能模型预测更加可靠。
      · 扩充关于用GOT和PLT创建与位置无关代码的讨论,描述了更加强大的链接技术(比如库打桩)。
      · 增加了对信号处理程序更细致的描述,包括异步信号安全的函数等。
      · 采用*新函数,更新了与协议无关和线程安全的网络编程。
      Randal E. Bryant,1981年于麻省理工学院获得计算机博士学位,1984年至今任教于卡内基-梅隆大学。现任卡内基-梅隆大学计算机科学学院院长、教授,同时还受邀任教于电子和计算机工程系。他从事本科生和研究生计算机系统方面课程的教学近40年,和O’Hallaron教授一起在卡内基-梅隆大学开设了15-213课程“计算机系统导论”,那便是本书的基础。他还是ACM院士、IEEE院士、美国国家工程院院士和美国人文与科学研究院院士。其研究成果被Intel、IBM、Fujitsu和Microsoft等主要计算机制造商使用,他还因研究获得过Semiconductor Research Corporation、ACM、IEEE颁发的多项大奖。

      David R. O’Hallaron,卡内基-梅隆大学电子和计算机工程系教授。在弗吉尼亚大学获得计算机科学的博士学位,2007年-2010年为Intel匹兹堡实验室主任。他教授本科生和研究生的计算机系统方面的课程已有20余年,并和Bryant教授一起教授“计算机系统导论”课程。曾获得卡内基-梅隆大学计算机学院颁发的Herbert Simon杰出教学奖。他主要从事计算机系统领域的研究,与Quake项目成员一起获得过高性能计算领域中的*高国际奖项——Gordon Bell奖。他目前的工作重点是研究自动分级(autograding)概念,即评价其他程序质量的程序。
    Preface xix About the Authors xxxv 
    1 A Tour of Computer Systems 1 
    1.1 Information Is Bits + Context 3 
    1.2 Programs Are Translated by Other Programs into Different Forms 4 
    1.3 It Pays to Understand How Compilation Systems Work 6 
    1.4 Processors Read and Interpret Instructions Stored in Memory 7 
    1.5 Caches Matter 11 
    1.6 Storage Devices Form a Hierarchy 14 
    1.7 The Operating System Manages the Hardware 14 
    1.8 Systems Communicate with Other Systems Using Networks 19 
    1.9 Important Themes 22 
    1.10 Summary 27 Bibliographic Notes 28 Solutions to Practice Problems 28 
    Part I Program Structure and Execution 
    2 Representing and Manipulating Information 31 
    2.1 Information Storage 34 
    2.2 Integer Representations 59  
    2.3 Integer Arithmetic 84   
    2.4 Floating Point 108   
    2.5 Summary 126  
    Bibliographic Notes 127  
    Homework Problems 128  
    Solutions to Practice Problems 143  
    3  Machine-Level Representation of Programs  163  
    3.1 A Historical Perspective 166  
    3.2 Program Encodings 169  
    3.3 Data Formats 177 
    3.4 Accessing Information 179  
    3.5 Arithmetic and Logical Operations 191 
    3.6 Control 200 
    3.7 Procedures 238 
    3.8 Array Allocation and Access 255 
    3.9  Heterogeneous Data Structures 265  
    3.10  Combining Control and Data in Machine-Level Programs 276  
    3.11  Floating-Point Code 293  
    3.12  Summary 309  
    Bibliographic Notes 310  
    Homework Problems 311  
    Solutions to Practice Problems 325  
    4  Processor Architecture 351 
    4.1 The Y86-64 Instruction Set Architecture 355 
    4.2 Logic Design and the Hardware Control Language HCL 372 
    4.3 Sequential Y86-64 Implementations 384 
    4.4  General Principles of Pipelining 412   
    4.5  Pipelined Y86-64 Implementations 421   
    4.6  Summary 470  
    4.6.1 Y86-64 Simulators 472  
    Bibliographic Notes 473  
    Homework Problems 473  
    Solutions to Practice Problems 480  
    5  Optimizing Program Performance 495 
    5.1 Capabilities and Limitations of Optimizing Compilers 498 
    5.2 Expressing Program Performance 502 
    5.3 Program Example 504 
    5.4 Eliminating Loop Inef.ciencies 508 
    5.5 Reducing Procedure Calls 512 
    5.6 Eliminating Unneeded Memory References 514 
    5.7 Understanding Modern Processors 517  
    5.8 Loop Unrolling 531 
    5.9 Enhancing Parallelism 536  
    5.10  Summary of Results for Optimizing Combining Code  547  
    5.11  Some Limiting Factors  548  
    5.12  Understanding Memory Performance  553  
    5.13  Life in the Real World: Performance Improvement Techniques  561  
    5.14  Identifying and Eliminating Performance Bottlenecks  562  
    5.15  Summary  568  
    Bibliographic Notes  569  
    Homework Problems  570  
    Solutions to Practice Problems  573  
    6  The Memory Hierarchy 579 
    6.1 Storage Technologies 581  
    6.2 Locality 604 
    6.3 The Memory Hierarchy 609 
    6.4 Cache Memories 614 
    6.5 Writing Cache-Friendly Code 633 
    6.6 Putting It Together: The Impact of Caches on Program Performance 639 
    6.7 Summary 648
    Bibliographic Notes 648 
    Homework Problems 649 
    Solutions to Practice Problems 660 
    Part II Running Programs on a System 
    7 Linking 669 
    7.1 Compiler Drivers 671 
    7.2 Static Linking 672 
    7.3 Object Files 673 
    7.4 Relocatable Object Files 674 
    7.5 Symbols and Symbol Tables 675 
    7.6 Symbol Resolution 679 
    7.7 Relocation 689  
    7.8 Executable Object Files 695 
    7.9 Loading Executable Object Files 697 
    7.10 Dynamic Linking with Shared Libraries 698 
    7.11 Loading and Linking Shared Libraries from Applications 701 
    7.12 Position-Independent Code (PIC) 704 
    7.13 Library Interpositioning 707 
    7.14 Tools for Manipulating Object Files 713 
    7.15 Summary 713 
    Bibliographic Notes 714 
    Homework Problems 714 
    Solutions to Practice Problems 717 
    8 Exceptional Control Flow 721 
    8.1 Exceptions 723 
    8.2 Processes 732 
    8.3 System Call Error Handling 737 
    8.4 Process Control 738 
    8.5 Signals 756  
    8.6 Nonlocal Jumps 781 
    8.7 Tools for Manipulating Processes 786 
    8.8 Summary 787 
    Bibliographic Notes 787 
    Homework Problems 788 
    Solutions to Practice Problems 795 
    9 Virtual Memory 801 
    9.1 Physical and Virtual Addressing 803 
    9.2 Address Spaces 804 
    9.3  VM as a Tool for Caching 805   
    9.4  VM as a Tool for Memory Management 811  
    9.5  VM as a Tool for Memory Protection 812  
    9.6  Address Translation 813  
    9.7  Case Study: The Intel Core i7/Linux Memory System 825  
    9.8  Memory Mapping 833   
    9.9  Dynamic Memory Allocation 839  
    9.10  Garbage Collection 865   
    9.11 Common Memory-Related Bugs in C Programs 870 
    9.12 Summary 875 
    Bibliographic Notes 876 
    Homework Problems 876
    Solutions to Practice Problems 880 
    Part III Interaction and Communication between Programs 
    10 System-Level I/O 889 
    11 Network Programming 917 
    12 Concurrent Programming 971 
    12.1 Concurrent Programming with Processes 973 
    12.2 Concurrent Programming with I/O Multiplexing 977 
    12.3 Concurrent Programming with Threads 985  
    12.4  Shared Variables in Threaded Programs 992   
    12.5  Synchronizing Threads with Semaphores 995  
    12.6  Using Threads for Parallelism 1013  
    12.7  Other Concurrency Issues 1020   
    12.8  Summary 1030  

  • 内容简介:
      本书是一本将计算机软件和硬件理论结合讲述的经典教材,内容涵盖计算机导论、体系结构和处理器设计等多门课程。本书*大的特点是为程序员描述计算机系统的实现细节,通过描述程序是如何映射到系统上,以及程序是如何执行的,使读者更好地理解程序的行为,找到程序效率低下的原因。
      和第2版相比,本版内容上*大的变化是,从以IA32和x86-64为基础转变为完全以x86-64为基础。主要更新如下:
      · 基于x86-64,大量地重写代码,首次介绍对处理浮点数据的程序的机器级支持。
      · 处理器体系结构修改为支持64位字和操作的设计。
      · 引入更多的功能单元和更复杂的控制逻辑,使基于程序数据流表示的程序性能模型预测更加可靠。
      · 扩充关于用GOT和PLT创建与位置无关代码的讨论,描述了更加强大的链接技术(比如库打桩)。
      · 增加了对信号处理程序更细致的描述,包括异步信号安全的函数等。
      · 采用*新函数,更新了与协议无关和线程安全的网络编程。
  • 作者简介:
      Randal E. Bryant,1981年于麻省理工学院获得计算机博士学位,1984年至今任教于卡内基-梅隆大学。现任卡内基-梅隆大学计算机科学学院院长、教授,同时还受邀任教于电子和计算机工程系。他从事本科生和研究生计算机系统方面课程的教学近40年,和O’Hallaron教授一起在卡内基-梅隆大学开设了15-213课程“计算机系统导论”,那便是本书的基础。他还是ACM院士、IEEE院士、美国国家工程院院士和美国人文与科学研究院院士。其研究成果被Intel、IBM、Fujitsu和Microsoft等主要计算机制造商使用,他还因研究获得过Semiconductor Research Corporation、ACM、IEEE颁发的多项大奖。

      David R. O’Hallaron,卡内基-梅隆大学电子和计算机工程系教授。在弗吉尼亚大学获得计算机科学的博士学位,2007年-2010年为Intel匹兹堡实验室主任。他教授本科生和研究生的计算机系统方面的课程已有20余年,并和Bryant教授一起教授“计算机系统导论”课程。曾获得卡内基-梅隆大学计算机学院颁发的Herbert Simon杰出教学奖。他主要从事计算机系统领域的研究,与Quake项目成员一起获得过高性能计算领域中的*高国际奖项——Gordon Bell奖。他目前的工作重点是研究自动分级(autograding)概念,即评价其他程序质量的程序。
  • 目录:
    Preface xix About the Authors xxxv 
    1 A Tour of Computer Systems 1 
    1.1 Information Is Bits + Context 3 
    1.2 Programs Are Translated by Other Programs into Different Forms 4 
    1.3 It Pays to Understand How Compilation Systems Work 6 
    1.4 Processors Read and Interpret Instructions Stored in Memory 7 
    1.5 Caches Matter 11 
    1.6 Storage Devices Form a Hierarchy 14 
    1.7 The Operating System Manages the Hardware 14 
    1.8 Systems Communicate with Other Systems Using Networks 19 
    1.9 Important Themes 22 
    1.10 Summary 27 Bibliographic Notes 28 Solutions to Practice Problems 28 
    Part I Program Structure and Execution 
    2 Representing and Manipulating Information 31 
    2.1 Information Storage 34 
    2.2 Integer Representations 59  
    2.3 Integer Arithmetic 84   
    2.4 Floating Point 108   
    2.5 Summary 126  
    Bibliographic Notes 127  
    Homework Problems 128  
    Solutions to Practice Problems 143  
    3  Machine-Level Representation of Programs  163  
    3.1 A Historical Perspective 166  
    3.2 Program Encodings 169  
    3.3 Data Formats 177 
    3.4 Accessing Information 179  
    3.5 Arithmetic and Logical Operations 191 
    3.6 Control 200 
    3.7 Procedures 238 
    3.8 Array Allocation and Access 255 
    3.9  Heterogeneous Data Structures 265  
    3.10  Combining Control and Data in Machine-Level Programs 276  
    3.11  Floating-Point Code 293  
    3.12  Summary 309  
    Bibliographic Notes 310  
    Homework Problems 311  
    Solutions to Practice Problems 325  
    4  Processor Architecture 351 
    4.1 The Y86-64 Instruction Set Architecture 355 
    4.2 Logic Design and the Hardware Control Language HCL 372 
    4.3 Sequential Y86-64 Implementations 384 
    4.4  General Principles of Pipelining 412   
    4.5  Pipelined Y86-64 Implementations 421   
    4.6  Summary 470  
    4.6.1 Y86-64 Simulators 472  
    Bibliographic Notes 473  
    Homework Problems 473  
    Solutions to Practice Problems 480  
    5  Optimizing Program Performance 495 
    5.1 Capabilities and Limitations of Optimizing Compilers 498 
    5.2 Expressing Program Performance 502 
    5.3 Program Example 504 
    5.4 Eliminating Loop Inef.ciencies 508 
    5.5 Reducing Procedure Calls 512 
    5.6 Eliminating Unneeded Memory References 514 
    5.7 Understanding Modern Processors 517  
    5.8 Loop Unrolling 531 
    5.9 Enhancing Parallelism 536  
    5.10  Summary of Results for Optimizing Combining Code  547  
    5.11  Some Limiting Factors  548  
    5.12  Understanding Memory Performance  553  
    5.13  Life in the Real World: Performance Improvement Techniques  561  
    5.14  Identifying and Eliminating Performance Bottlenecks  562  
    5.15  Summary  568  
    Bibliographic Notes  569  
    Homework Problems  570  
    Solutions to Practice Problems  573  
    6  The Memory Hierarchy 579 
    6.1 Storage Technologies 581  
    6.2 Locality 604 
    6.3 The Memory Hierarchy 609 
    6.4 Cache Memories 614 
    6.5 Writing Cache-Friendly Code 633 
    6.6 Putting It Together: The Impact of Caches on Program Performance 639 
    6.7 Summary 648
    Bibliographic Notes 648 
    Homework Problems 649 
    Solutions to Practice Problems 660 
    Part II Running Programs on a System 
    7 Linking 669 
    7.1 Compiler Drivers 671 
    7.2 Static Linking 672 
    7.3 Object Files 673 
    7.4 Relocatable Object Files 674 
    7.5 Symbols and Symbol Tables 675 
    7.6 Symbol Resolution 679 
    7.7 Relocation 689  
    7.8 Executable Object Files 695 
    7.9 Loading Executable Object Files 697 
    7.10 Dynamic Linking with Shared Libraries 698 
    7.11 Loading and Linking Shared Libraries from Applications 701 
    7.12 Position-Independent Code (PIC) 704 
    7.13 Library Interpositioning 707 
    7.14 Tools for Manipulating Object Files 713 
    7.15 Summary 713 
    Bibliographic Notes 714 
    Homework Problems 714 
    Solutions to Practice Problems 717 
    8 Exceptional Control Flow 721 
    8.1 Exceptions 723 
    8.2 Processes 732 
    8.3 System Call Error Handling 737 
    8.4 Process Control 738 
    8.5 Signals 756  
    8.6 Nonlocal Jumps 781 
    8.7 Tools for Manipulating Processes 786 
    8.8 Summary 787 
    Bibliographic Notes 787 
    Homework Problems 788 
    Solutions to Practice Problems 795 
    9 Virtual Memory 801 
    9.1 Physical and Virtual Addressing 803 
    9.2 Address Spaces 804 
    9.3  VM as a Tool for Caching 805   
    9.4  VM as a Tool for Memory Management 811  
    9.5  VM as a Tool for Memory Protection 812  
    9.6  Address Translation 813  
    9.7  Case Study: The Intel Core i7/Linux Memory System 825  
    9.8  Memory Mapping 833   
    9.9  Dynamic Memory Allocation 839  
    9.10  Garbage Collection 865   
    9.11 Common Memory-Related Bugs in C Programs 870 
    9.12 Summary 875 
    Bibliographic Notes 876 
    Homework Problems 876
    Solutions to Practice Problems 880 
    Part III Interaction and Communication between Programs 
    10 System-Level I/O 889 
    11 Network Programming 917 
    12 Concurrent Programming 971 
    12.1 Concurrent Programming with Processes 973 
    12.2 Concurrent Programming with I/O Multiplexing 977 
    12.3 Concurrent Programming with Threads 985  
    12.4  Shared Variables in Threaded Programs 992   
    12.5  Synchronizing Threads with Semaphores 995  
    12.6  Using Threads for Parallelism 1013  
    12.7  Other Concurrency Issues 1020   
    12.8  Summary 1030  

查看详情
12
相关图书 / 更多
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入理解移动互联网
吴功宜 吴英 编著
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入实施“四个育人”,彰显本科人才培养特色——云南大学本科教育改革与创新优秀论文集
主编唐旭光
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入浅出C语言程序设计(第3版·微课版)
李俊·c;强振平;荣剑;张晴晖;赵毅力;钟丽辉
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入浅出C#(视频教学版)
赵云
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入实践Kotlin元编程
霍丙乾 著
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入北方的小路(布克奖震撼杰作。人生在世,行走于地狱屋顶,凝望花朵。余华力荐“了不起的小说”!)
[澳]理查德·弗兰纳根 著;新经典 出品
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入学习习近平关于科技创新的重要论述
科学技术部编写组 著
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入浅出IoT:完整项目通关实战
[英]吉姆·贝内特(Jim Bennett) 著;柴火创客空间 译;[美]珍·福克斯(Jen Fox);[美]珍·卢珀(Jen Looper)
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入浅出SSD:固态存储核心技术、原理与实战 第2版
SSDFans 胡波 石亮 岑彪
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入地心 少儿科普 新华正版
英国尤斯伯恩出版公司
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入理解FFmpeg
刘歧 赵军 杜金房 赵文杰 宋韶颍
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
深入人心:数字产品设计的底层逻辑
林婕
您可能感兴趣 / 更多
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
宇宙视觉史:从宇宙大爆炸到时间的尽头
[美]查尔斯·刘 著;高爽 译者;[美]马克西姆· 马洛维奇科 绘;未读 出品
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
写出我心 普通人如何通过写作表达自己(平装本)
[美]娜塔莉·戈德堡(Natalie Goldberg)
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
写出我心3 写作疗愈的真正秘密
[美]娜塔莉·戈德堡(Natalie Goldberg)
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
神套路:为什么我们总被带节奏(狂热与网红时代醍醐灌顶之作,教给普通人安身立命的不二法门!)
[美]阿里·阿莫萨维 著;[哥伦比亚]亚历杭德罗·希拉尔多 绘
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
阿伦森自传
[美]埃利奥特·阿伦森(Elliot Aronson) 著;沈捷 译;湛庐文化 出品
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
街头官僚:公共服务中的个人困境
[美]迈克尔·李普斯基(Michael Lipsky)
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
史前至蒙古帝国时期的内欧亚大陆史
[美]大卫·克里斯蒂安 著;潘玲 译;杨建华 校
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
意大利文艺复兴新艺术史
[美]迈克尔·韦恩·科尔 著;[美]斯蒂芬·J·坎贝尔;邵亦杨
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
老人与海 彩图注音版 一二三四年级5-6-7-8-9岁小学生课外阅读经典 儿童文学无障碍有声伴读世界名著童话故事
[美]海明威
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
养育的觉醒:全面激发孩子自驱力,教你如何心平气和做妈妈
[美]凯文·莱曼 著;唐晓璐 译;斯坦威 出品
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
自律我也能做到(全9册)
[美]康妮·科维尔·米勒 著;[阿根廷]维多利亚·阿萨纳利 绘
深入理解计算机系统(英文版·第3版)
你在等什么?
[美]斯科特·明钦 著;[中]易万 译;[美]马特 ·斐兰 绘