深入理解计算机系统(英文版第3版)(精)/经典原版书库 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 兰德尔E.布莱恩特大卫R.奥哈拉伦... 编

图书标签:

• 计算机系统
• 操作系统
• 计算机组成原理
• 汇编语言
• 底层原理
• CSAPP
• 经典教材
• 计算机科学
• 深入理解
• 原版书籍

店铺： 木垛图书旗舰店

出版社： 机械工业

ISBN：9787111561279

商品编码：13905479029

开本：16

出版时间：2017-03-01

基本信息

• 商品名称：深入理解计算机系统(英文版第3版)(精)/经典原版书库
• 作者：(美)兰德尔E.布莱恩特//大卫R.奥哈拉伦
• 定价：239
• 出版社：机械工业
• ISBN号：9787111561279

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2017-03-01
• 印刷时间：2017-03-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：1045

内容提要

由兰德尔E.布莱恩特、大卫R.奥哈拉伦著的《深 入理解计算机系统(英文版第3版)(精)》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*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*新如下： ·基于X86—64，大量地重写代码，**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*多的功能单元和*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*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*加强大的链接技术(比如库打桩)。
     ·增加了对信号处理程序*细致的描述，包括异 步信号安全的函数等。
     ·采用*新函数，*新了与协议无关和线程安全 的网络编程。
    

作者简介

兰德尔E.布莱恩特，1981年于麻省理工学院获得计算机博士学位，1984年至今一直任教于卡内基-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。他和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**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。 大卫 R.奥哈拉伦，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（University of Virginia）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教授一起开设了“计算机系统导论”课程。曾获得CMU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

出版者的话
推荐序一
推荐序二
前言
关于作者
**章 计算机系统漫游.
1.1 信息就是位上下文
1.2 程序被其他程序翻译成不同的格式
1.3 了解编译系统如何工作是大有益处的
1.4 处理器读并解释储存在内存中的指令
1.4.1 系统的硬件组成
1.4.2 运行hello程序
1.5 高速缓存至关重要
1.6 存储设备形成层次结构
1.7 操作系统管理硬件
1.7.1 进程
1.7.2 线程
1.7.3 虚拟内存
1.7.4 文件
1.8 系统之间利用网络通信
1.9 重要主题
1.9.1 Amdahl定律
1.9.2 并发和并行
1.9.3 计算机系统中抽象的重要性
1.10 小结
参考文献说明
练习题答案
**部分 程序结构和执行
第2章 信息的表示和处理
2.1 信息存储
2.1.1 十六进制表示法
2.1.2 字数据大小
2.1.3 寻址和字节顺序
2.1.4 表示字符串
2.1.5 表示代码
2.1.6 布尔代数简介
2.1.7 C语言中的位级运算
2.1.8 C语言中的逻辑运算
2.1.9 C语言中的移位运算
2.2 整数表示
2.2.1 整型数据类型
2.2.2 无符号数的编码
2.2.3 补码编码
2.2.4 有符号数和无符号数之间的转换
2.2.5 C语言中的有符号数与无符号数
2.2.6 扩展一个数字的位表示
2.2.7 截断数字
2.2.8 关于有符号数与无符号数的建议
2.3 整数运算
2.3.1 无符号加法
2.3.2 补码加法
2.3.3 补码的非
2.3.4 无符号乘法
2.3.5 补码乘法
2.3.6 乘以常数
……
第3章 程序的机器级表示
第4章 处理器体系结构
第5章 优化程序性能
第6章 存储器层次结构
第二部分 在系统上运行程序
第7章 链接
第8章 异常控制流
第9章 虚拟内存
第三部分 程序间的交互和通信
**0章 系统级I/O
**1章 网络编程
**2章 并发编程
附录A 错误处理
参考文献

《数据结构与算法：原理、设计与实现》 导论：数字世界的基石 我们生活在一个由数据驱动的世界，从浩瀚的互联网信息到复杂的科学模拟，再到日常生活中的点滴记录，数据无处不在。然而，原始数据的价值有限，真正赋予它们生命力的是组织、管理和处理数据的方式。这就是“数据结构”发挥作用的地方。它们是计算机科学中最基本、最核心的概念之一，如同建筑中的砖石，构成了所有复杂软件系统的基础。 数据结构不仅仅是数据的堆砌，更是一种关于如何高效组织和访问数据的哲学。选择合适的数据结构，能够极大地影响程序的性能，决定它在处理海量数据时是迅捷如飞，还是步履维艰。例如，一个精心设计的数据库系统，其核心就是高效的数据结构，才能支撑我们随时随地检索所需信息。 与之相辅相成的是“算法”。算法是解决特定问题的步骤序列，是数据结构“行动”的指导方针。高效的算法能够以最少的资源（时间、空间）解决问题。想象一下，在庞大的信息库中查找一个特定的文件，一个优秀的搜索算法能让你在瞬间找到，而一个低效的算法可能需要你翻遍每一个角落。 《数据结构与算法：原理、设计与实现》这本书，旨在为你揭示这些数字世界基石的奥秘。它不是一本简单罗列各种数据结构和算法的“工具书”，而是一次深入的探索之旅，带你理解它们背后的数学原理、设计思想以及在现实世界中的具体实现。我们将从最基础的概念出发，逐步深入到更复杂、更前沿的主题，让你不仅知其然，更知其所以然。 第一篇：核心数据结构概览 在这一部分，我们将首先构建起对构成现代计算系统重要数据结构的坚实理解。 数组：基础的序列组织 数组是最基本、最直观的数据结构之一。它提供了一种将同类型数据项存储在连续内存位置的方式，并通过索引进行快速访问。我们将深入探讨数组的内部机制，包括静态数组和动态数组的区别，以及它们在内存中的表示。我们将分析数组的基本操作，如插入、删除、查找，并理解其时间复杂度的限制。虽然看似简单，但数组是许多其他复杂数据结构和算法的基础。 链表：灵活的连接方式 与数组的连续存储不同，链表通过节点间的指针连接数据项，提供了极大的灵活性。我们将介绍单向链表、双向链表和循环链表，并分析它们各自的优缺点。链表在需要频繁插入和删除元素的场景中表现出色，例如在操作系统中管理任务队列或实现某些类型的缓冲区。我们将详细讲解链表的操作，包括创建、遍历、插入、删除以及反转链表等，并分析其性能特点。 栈与队列：遵循特定规则的抽象 栈（Stack）遵循“后进先出”（LIFO）原则，而队列（Queue）遵循“先进先出”（FIFO）原则。这两种抽象数据类型在计算机科学中有广泛的应用。栈常用于函数调用时的栈帧管理、表达式求值以及深度优先搜索（DFS）等。队列则用于任务调度、缓冲区管理以及广度优先搜索（BFS）等。我们将探讨栈和队列的两种常见实现方式：基于数组和基于链表，并分析它们的性能。 哈希表：高效的键值映射 哈希表（Hash Table），也称为散列表，是一种能够实现平均O(1)时间复杂度进行插入、删除和查找的关联数组。它的核心在于哈希函数，能够将任意键映射到一个数组的索引。然而，哈希冲突是不可避免的，因此理解各种冲突解决方法（如链地址法、开放寻址法）至关重要。我们将深入研究不同哈希函数的特性，以及它们对哈希表性能的影响，并探讨哈希表在缓存、数据库索引等场景的应用。 第二篇：高级数据结构与树形结构 在掌握了基本数据结构后，我们将进入更复杂的领域，重点关注在解决复杂问题时至关重要的树形结构。 树：层次化的数据组织 树是一种分层的数据结构，具有根节点、分支和叶节点。我们将从最简单的二叉树开始，深入理解其定义、遍历方式（前序、中序、后序）以及在各种应用中的作用。 二叉搜索树：有序数据的索引 二叉搜索树（Binary Search Tree, BST）是一种特殊的二叉树，其左子节点的值小于父节点，右子节点的值大于父节点。这使得它成为实现有序数据快速查找的理想选择。我们将详细介绍二叉搜索树的插入、删除、查找操作，并分析其在最坏情况下的性能问题。 平衡二叉搜索树：克服退化 为了解决二叉搜索树在某些情况下可能退化成链表的问题，我们引入了平衡二叉搜索树的概念。我们将重点介绍AVL树和红黑树，它们通过特定的旋转和着色机制，保证树的高度保持在对数级别，从而确保操作的最坏时间复杂度始终为O(log n)。理解这些平衡机制是掌握高效搜索和排序算法的关键。 堆：优先级的管理 堆（Heap）是一种特殊的树形数据结构，通常是完全二叉树，并满足堆属性（最大堆或最小堆）。堆在优先级队列的实现中扮演着核心角色，能够高效地找到最大或最小元素。我们将学习堆的构建、插入、删除等操作，并探讨它们在堆排序算法中的应用。 图：网络关系的建模 图（Graph）是用来表示对象之间连接关系的数据结构。节点（顶点）代表对象，边代表它们之间的关系。图在网络分析、社交媒体连接、路线规划等领域有着广泛的应用。我们将介绍图的表示方法（邻接矩阵和邻接表），并为后续的图算法打下基础。 第三篇：核心算法原理与应用 有了扎实的结构基础，我们将转向算法，学习如何高效地解决问题。 排序算法：数据的有序化 排序是计算机科学中最基本的问题之一。我们将深入剖析各种经典的排序算法，包括： 简单排序： 冒泡排序、选择排序、插入排序，理解其工作原理和低效原因。 高效排序： 快速排序（Quick Sort）和归并排序（Merge Sort），分析其分治策略和O(n log n)的时间复杂度。 线性时间排序： 计数排序（Counting Sort）、桶排序（Bucket Sort）和基数排序（Radix Sort），了解它们在特定条件下的高效性。 我们将通过比较不同排序算法的稳定性、时间复杂度和空间复杂度，帮助你选择最适合特定场景的排序方法。 查找算法：信息检索的艺术 除了哈希表提供的O(1)平均查找，我们还将深入研究： 线性查找： 最基础的查找方法，适用于无序数据。 二分查找： 在有序数组中实现O(log n)的高效查找。 树查找： 在二叉搜索树等结构中的查找。 我们将理解不同查找算法的适用场景和性能瓶颈。 图算法：探索网络连接 在理解了图的基本概念后，我们将学习重要的图算法： 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），理解它们如何系统地探索图的所有节点和边，并分别在迷宫求解、连通性判断等场景的应用。 最短路径算法： Dijkstra算法（单源最短路径）和Floyd-Warshall算法（所有顶点对最短路径），学习如何在带权图中找到最优路径。 最小生成树算法： Prim算法和Kruskal算法，理解如何在加权无向图中找到连接所有顶点的最小权重的边集合。 第四篇：算法设计技巧与分析 掌握了各种数据结构和算法后，我们还需要学习如何设计新的算法，以及如何分析其效率。 算法分析基础：时间和空间复杂度 我们将详细介绍如何使用大O符号（Big O notation）来描述算法的时间复杂度和空间复杂度。理解渐进分析，能够让我们客观地评估算法在输入规模增大时的性能表现，并为优化算法提供方向。 分治策略：分解与治愈 分治（Divide and Conquer）是一种强大的算法设计范式，它将复杂问题分解为规模更小的子问题，递归地解决子问题，然后将子问题的解合并起来形成原问题的解。我们将通过快速排序、归并排序等例子，深入理解其应用。 动态规划：避免重复计算 动态规划（Dynamic Programming）是解决具有重叠子问题和最优子结构特性的问题的有效方法。它通过存储子问题的解，避免重复计算，从而大幅提高效率。我们将通过斐波那契数列、背包问题等经典例子，学习动态规划的构建思路。 贪心算法：局部最优的选择 贪心算法（Greedy Algorithm）在每一步选择当前看起来最优的解，希望最终能得到全局最优解。虽然并非所有问题都适用，但在某些场景下，贪心算法能够提供简洁而高效的解决方案，例如霍夫曼编码。 回溯法与分支限界法：系统性搜索 回溯法（Backtracking）是一种通过探索所有可能的解来找到满足条件的解的算法。当发现当前路径无法导出有效解时，回溯到上一步继续探索。分支限界法（Branch and Bound）则是在回溯的基础上，通过剪枝策略来避免搜索不必要的解空间。我们将通过N皇后问题、数独求解等例子，理解这些方法的应用。 结语：持续的学习与实践 《数据结构与算法：原理、设计与实现》的学习过程，是一个不断积累、理解和实践的过程。数据结构和算法是计算机科学的语言，是构建高效、可靠软件系统的基石。掌握它们，不仅能让你成为更出色的程序员，更能让你理解软件运行的本质，洞察问题的本质，并具备解决复杂挑战的能力。 本书提供的不仅仅是知识，更是思维方式。它鼓励你从根本上思考问题的解决方案，用最优雅、最高效的方式来处理数据和设计逻辑。我们期待你在阅读本书的过程中，能够激发你的学习热情，不断探索，勇于实践，成为一名在数字世界中游刃有余的创造者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的质感，我只能用“惊艳”来形容。从外包装的严实程度，就能看出卖家对书籍的重视。拆开层层保护，那硬朗的封面，带着一丝沉稳的质感，瞬间吸引了我的目光。我喜欢这种经典的、不花哨的设计，它传递着一种历经岁月沉淀后的力量。翻开书页，纸张的触感极其舒适，厚实而富有弹性，既有纸张的温润，又不失韧性，翻阅时几乎听不到丝毫的摩擦声，只有一种流畅的触感。印刷方面更是无可挑剔，字迹清晰锐利，墨色均匀饱满，即使是密集的公式和图示，也能够一目了然，丝毫没有模糊或重影的现象。书脊的设计也很讲究，缝线牢固，书页可以完全摊平，这对于需要长时间阅读和参考的书籍来说，简直是福音。这种对细节近乎苛刻的追求，让我感觉这不仅仅是一本书，更是一件值得尊敬的工艺品，是对知识的最高敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的质感真的太棒了！当它从快递盒里拿出来的时候，那种沉甸甸的感觉就让我知道，它绝对不是市面上那种轻飘飘的廉价货。硬壳封面坚固耐用，边缘的处理非常光滑，没有丝毫的毛边，握在手里感觉非常舒服。封面设计简洁大方，那种经典的原版风格，一下子就吸引了我。我喜欢这种朴实无华的设计，反而更能凸显出内容的重要性。翻开书，纸张的厚度适中，拿在手里有种实在感，而且触感细腻，翻页的时候很顺畅，一点也不会卡顿。印刷质量更是没得说，字迹清晰锐利，即使是细小的图表和代码，也能够看得清清楚楚，没有任何模糊不清的地方。我尤其欣赏的是它的装帧方式，缝线牢固，拆开后书页也能平铺，非常方便阅读，不用担心合上的过程会损伤书脊。这种精益求精的品质，让我觉得这本书不仅是一本工具书，更是一件值得珍藏的工艺品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实令我眼前一亮，那种经典的、带有历史厚重感的排版，一下子就将我拉回到那个纯粹的学术年代。当拆开包装，一股淡淡的书香扑鼻而来，那是纸张和油墨混合的味道，一种久违的、令人安心的气息。我迫不及待地翻开第一页，触感细腻的纸张滑过指尖，仿佛在低语着那些沉甸甸的知识。扉页上的“经典原版书库”几个字，更是让我感到一种莫名的骄傲，仿佛手中握着的是一份珍贵的宝藏，等待我去挖掘。书本的装帧设计也很考究，硬壳封面坚固耐用，侧面棱角分明，即使放在书架上，也能散发出一种严谨而优雅的气质。我特别喜欢它字体的大小和行距的设置，阅读起来不会感到疲惫，即使长时间沉浸其中，眼睛也能得到很好的舒缓。每一页都像是精心雕琢过的艺术品，没有丝毫的廉价感，这种对细节的极致追求，本身就传递了一种对知识的敬意，让人在未开始阅读之前，就已经心生敬佩。包装也很到位，层层保护，确保了书籍在运输过程中不会受到任何损伤，这点对于像我这样热爱纸质书的读者来说，至关重要。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先映入眼帘的是那厚实的纸张，略带米黄的色调，不仅仅是为了视觉上的舒适，更重要的是它带来的独特触感，厚重而有韧性，翻阅时发出沙沙的响声，仿佛是知识在低语。封面设计虽然朴实，却蕴含着一种历久弥新的力量，尤其是“经典原版书库”这几个字，更是增添了一份庄重感。它不像一些装帧华丽的书籍那样浮夸，而是用一种沉静的力量吸引着你，让你愿意去探索它内在的深度。我喜欢它那种扎实的手感，拿在手里沉甸甸的，让人感觉它承载了无数的思想和智慧。书页边缘的处理也很细致，没有粗糙的毛刺，每一页都像是经过了精心的打磨。而且，纸张的韧性很好，即使反复翻阅，也不会轻易出现折痕或破损，这种品质上的保证，对于一本我打算长期珍藏和学习的书来说，是非常重要的。总而言之，从拿到这本书的那一刻起，我就能感受到它所蕴含的价值，这不仅仅是一本书，更是一件值得细细品味的艺术品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装简直是艺术品级别的！从外层严实的泡沫膜，到内部量身定制的纸板固定，再到最后的防水内袋，每一个细节都透露出商家对书籍的呵护备至。收到快递的时候，我甚至有些犹豫是否要拆开，生怕破坏了这份完整的状态。当小心翼翼地打开包装，书籍崭新而完整地呈现在眼前，那触感，那气味，一切都是如此完美。封面上的每一个字，每一条线，都清晰锐利，没有一丝一毫的模糊或变形。书脊挺括，整本书的立体感十足，放在书架上，绝对是视觉焦点。我特别喜欢它那种“精装”的感觉，边缘的包角处理得非常圆润，既保护了书页，又增添了一份精致感。翻开书页，纸张厚实且有弹性，印刷质量更是无可挑剔，墨色浓郁，字迹清晰，即使是细小的符号也能辨认得一清二楚。这种极致的用心，让我觉得我花的每一分钱都物有所值，不仅仅是买了一本书，更是买了一种安心和愉悦的阅读体验。