深入理解计算机系统pdf

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书名：深入理解计算机系统（原书第3版）

作者：Randal E.Bryant

译者：龚奕利

豆瓣评分：9.8

出版社：机械工业出版社

出版年份：2016-11

页数：737

内容简介：

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Semiconctor 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（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。

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《深入理解计算机系统（原书第2版）》（[美] Randal E.Bryant）电子书网盘下载免费在线阅读

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书名：深入理解计算机系统（原书第2版）

作者：[美] Randal E.Bryant

译者：龚奕利

豆瓣评分：9.7

出版社：机械工业出版社

出版年份：2011-1-1

页数：702

内容简介：

本书从程序员的视角详细阐述计算机系统的本质概念，并展示这些概念如何实实在在地影响应用程序的正确性、性能和实用性。全书共12章，主要内容包括信息的表示和处理、程序的机器级表示、处理器体系结构、优化程序性能、存储器层次结构、链接、异常控制流、虚拟存储器、系统级I/O、网络编程、并发编程等。书中提供大量的例子和练习，并给出部分答案，有助于读者加深对正文所述概念和知识的理解。

本书的最大优点是为程序员描述计算机系统的实现细节，帮助其在大脑中构造一个层次型的计算机系统，从最底层的数据在内存中的表示到流水线指令的构成，到虚拟存储器，到编译系统，到动态加载库，到最后的用户态应用。通过掌握程序是如何映射到系统上，以及程序是如何执行的，读者能够更好地理解程序的行为为什么是这样的，以及效率低下是如何造成的。

本书适合那些想要写出更快、更可靠程序的程序员阅读，也适合作为高等院校计算机及相关专业本科生、研究生的教材。

作者简介：

Randal E.Bryant1973年于密歇根大学（University of Michigan）获得学士学位，随即就读于麻省理工学院的研究生院，并在1981年获计算机博士学位。他在加州理工学院（California Institute of Technology）做了三年助教，从1984年至今一直是卡内基-梅隆大学的教师。他现在是计算机科学的大学教授和计算机科学学院的院长。他同时还受邀于电子和计算机工程系。

5. 《深入理解计算机系统》真的有大家说的那么神奇吗

极其有用！

6. 求Windows操作系统的书

想要学好操作系统，选择一本好的参考书籍是十分重要的，以下为大家推荐的操作系统书籍，是综合网友推荐和各大网站销量而来，供大家参考。

• 

  操作系统——精髓与设计原理（第七版）（英文版）

  本书是畅销书作者William Stallings的力作，其第四版层获得美国计算机科学与工程类教材大奖。本书清晰、完整地讲解了现代操作系统的概念、结构和机制。作者全面分析了操作系统设计的高级目标和挑战，在线程、并发性、内存管理等主要领域都给出了权威的讲解。本书包含了大量的教学支持材料，是多种人群的理想读物。

  （美）WilliamStallings（威廉.斯托林斯）着，蒲晓蓉，周瑞改编/2013-07-01/电子工业出版社

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内容提要：
本书英文版久负盛名，被众多专业人士称为“最伟大的计算机教材”之一，着名的美国卡内基梅隆大学计算机科学系一直将本书作为教材使用，程序员眼中的透彻讲述计算机系统的扛鼎之作。作者Randal E. Bryant是卡耐基梅隆大学的计算机科学系主任，ACM和IEEE双院士（Fellow），其研究成果多次获得ACM和IEEE颁发的大奖。
本书共分十三章，分别介绍了信息的表示和处理、程序的机器级表示、处理器体系结构、存储器层次结构、静态和动态链接、虚拟存储器、系统级I/O、网络编程和并发编程等精彩内容。其目的是解释计算机系统的所有本质概念，并向读者展示这些概念是如何实际地影响应用程序的正确性、性能和实用性。与其他主要针对系统构造人员的系统类书籍不同，这本书是写给程序员的，是从程序员的角度来描述的。本书为软件和硬件之间搭起了一个桥梁，它给出了一种帮助读者分别从硬件和软件的角度去理解一个程序及其行为的途径，这也填补了国内计算机系统教学中的一个空白。本书的最大优点是帮助读者理解概念，让读者很清楚地在脑海中构造一个层次型的计算机系统，从最低层数据在内存中的表示（如我们一直陌生的浮点数表示），到流水线指令的构成，到虚拟存储器，到编译系统，到动态加载库，到最后的用户应用。
本书提供了大量的例子和练习及部分答案。尤其值得一提的是，对于每一个基本概念都有相应的笔头或程序试验，加深读者的理解。

作者介绍：
Randal E. Bryant 1973年获得密歇根大学（University of Michigan）学士学位，随即就读麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的研究生院，并在1981年获计算机博士学位。他在加州理工学院（California Institute of Technology）做了三年助教，从1984年至今一直是卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon）的教师。他现在是计算机科学的主任级教授和计算机科学系的系主任。他同时还受邀于电子和计算机工程系。 他从事本科和研究生计算机系统方面课程的教学超过20年。在讲授计算机体系结构课程多年后，他开始把关注点从如何设计计算机转移到程序员如何在更好地了解系统的情况下编写出更有效和更可靠的程序。他和O’Hallaron教授一起在卡内基梅隆大学开设了“计算机系统导论”课程，那便是此书的基础。他还教授一些算法和编程方面的课程。 Bryant教授的研究涉及帮助硬件设计者验证其系统正确性的软件工具的设计。其中，包括几种类型的模拟器，以及用数学方法来证明设计正确性的形式化验证工具。他发表了100多篇技术论文。包括Intel、Motorola、IBM和Fujitsu在内的主要计算机制造商都使用他的研究成果。他还因他的研究获得过数项大奖。其中包括Semiconctor Research Corporation颁发的两个发明荣誉奖和一个技术成就奖，美国计算机学会（Association for Computer Machinery，ACM）颁发的Kanellakis理论与实践奖，还有电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）授予的W. R. G. Baker奖和50年金质奖章（a Golden Jubilee Medal）。他同时是ACM和IEEE的院士。
David R. O’Hallaron 1986年在维吉尼亚大学（University of Virginia）获得计算机科学的博士学位。在通用电气工作一段时间后，于1989年作为系统科学家成为卡内基梅隆大学的教员。他目前是计算机科学系和电子及计算机工程系的副教授。 他教授一些本科生和研究生的计算机系统方面的课程，例如计算机体系结构、计算机系统绪论、并行处理器设计和Internet服务。和Bryant教授一起，他开设了“计算机系统导论”课程，那便是此书的基础。 O’Hallaron教授和他的学生从事计算机系统领域的研究。特别的，他们开发了一些软件系统，帮助科学家和工程师在计算机上模拟自然界。其中最着名的是Quake项目，一群计算机科学家、土木工程师和地震学家致力于在强烈地震中预测大地运动的能力，这些强烈地震包括南加洲、古巴、日本、墨西哥和新西兰的大地震。同Quake项目中其它人员一起，他获得了CMU计算机科学院颁发的Allen Newell优秀研究奖章。他为Quake项目创立的基准程序，183.equake，被SPEC（Standards Performance Evaluation Corporation）选入非常有影响的SPEC CPU和OMP（Open Mp）基准程序包中。

前言：
《深入理解计算机系统》这本书由13个章组成，旨在阐述计算机系统的核心概念：第一章：计算机系统漫游。这一章通过研究“hello, world”这个简单程序的生命周期，介绍计算机系统的主要概念和主题。第二章：信息的表示和处理。我们讨论计算机算术，重点描述对程序员有影响的无符号和二的补码（two’s complement）的数字表示法的特性。我们考虑数字是如何表示的，以及由此确定对给定的字长，它可能编码的值的范围。我们探讨有符号和无符号数字之间类型转换的效果，还阐述算术操作的数学特性。学生们很惊奇地了解到（二的补码表示的）两个正数的和或者积可以为负。另一方面，二的补码满足环的特性，因此，编译器可以把一个常量乘法转化为一系列的移位和加法。我们用C语言的位级操作来说明布尔代数的原理和应用。我们从如何表示浮点值和浮点操作的数学属性方面讲述IEEE标准的浮点格式。对计算机算术非常了解是写出可靠程序的关键。比如，不能用（x-y<0）来取代......

前言：
看看指导教师们是如何评价这本书的：
“我坚信从程序员的角度来看计算机系统对教会学生们计算机的内部结构非常有帮助。” ――Kostas Daniilidis，
宾夕法尼亚大学
“这本书讲述事物的方法与众不同，但是和我想要的课程进行方式类似。” ――John Greiner，
Rice大学
“这是一项出色的工作，是这一领域教学方法的一次革命。” ――Michael Scott，
罗切斯特大学
程序员的视角本书适用于那些想要写出更快、更可靠程序的程序员。通过掌握程序是如何映射到系统上，以及程序是如何执行的，读者能够更好的理解程序的行为为什么是这样的，以及效率低下是如何造成的。粗略来看，计算机系统包括处理器和存储器硬件、编译器、操作系统和网络互连环境。而通过程序员的视角，读者可以清晰地明白学习计算机系统的内部工作原理会对他们今后作为计算机科学研究者和工程师的工作有进一步的帮助。它还有助于为进一步学习计算机体系结构、操作系统、编译器和网络互连做好准备。本书的主要论题包括：数据表示、C程序的机器级表示、处理器结构，程序优化、存储器层次结构、链接、异常控制流、虚拟存储器和存储器管理、系统级I/O、网络编程和并发编程。书中所覆盖的内容主要是这些方面是如何影响应用和系统程序员的。例如，在讲述数据表示时，本书说明了用来表示数字的表示方法是有限的，它能够近似地表示整数和实数，但是这种表示方法是有限制的，程序员必须了解。在讲述高速缓存时，本书讨论了矩阵代码中的循环变量的顺序是如何影响程序的性能的。在讨论网络互连时，本书描述了并发服务器如何能有效地处理来自多个客户端的请求。本书基于Intel兼容（IA32）机器，在Unix或者相关的操作系统（例如，Linux）上执行C程序。虽然书中包括了一些帮助读者将Java转化成C的提示，但是还是要求读者对C或者C++有一定的了解。
您可以通过本书的Web网站www.csapp.cs.cmu.e获得完整的资料，包括实验和作业，授课笔记和代码示例。

目录：
第1章 计算机系统漫游
1.1 信息就是比特+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存储器中的指令
1.4.1 系统的硬件组成
1.4.2 执行hello程序
1.5 高速缓存
1.6 形成层次结构的存储设备
1.7 操作系统管理硬件
1.7.1 进程
1.7.2 线程
1.7.3 虚拟存储器
1.7.4 文件
1.8 利用网络系统和其他系统通信
1.9 下一步
1.10 小结
参考文献说明

第2章 信息的表示和处理
2.1 信息存储
2.2 整数表示
2.3 整数运算
2.4 浮点
2.5 小结
参考文献说明
家庭作业
练习题答案
第3章 程序的机器级表示
3.1 历史观点
3.2 程序编码
3.3 数据格式
3.4 访问信息
3.5 算术和逻辑操作
3.6 控制
3.7 过程
3.8 数组分配和访问
3.9 异类的数据结构
3.10 对齐（alignment）
3.11 综合：理解指针
3.12 现实生活：使用GDB调试器
3.13 存储器的越界引用和缓冲区溢出
3.14 *浮点代码
3.15 *在C程序中嵌入汇编代码
3.16 小结
第4章 处理器体系结构
4.1 Y86指令集体系结构
4.2 逻辑设计和硬件控制语言HCL 271
4.3 Y86的顺序（sequential）实现
4.4 流水线的通用原理
4.5 Y86的流水线实现
4.6 小结
第5章 优化程序性能
5.1 优化编译器的能力和局限性
5.2 表示程序性能
5.3 程序示例
5.4 消除循环的低效率
5.5 减少过程调用
5.6 消除不必要的存储器引用
5.7 理解现代处理器
5.8 降低循环开销
5.9 转换到指针代码
5.10 提高并行性
5.11 综合：优化合并代码的效果小结
5.12 分支预测和预测错误处罚
5.13 理解存储器性能
5.14 现实生活：性能提高技术
5.15 确认和消除性能瓶颈
5.16 小结
第6章 存储器层次结构
6.1 存储技术
6.2 局部性
6.3 存储器层次结构
6.4 高速缓冲存储器
6.5 编写高速缓存友好的代码
6.6 综合：高速缓存对程序性能的影响
6.7 综合：利用你程序中的局部性
6.8 小结
参考文献说明
家庭作业
练习题答案

第7章 链接
7.1 编译器驱动程序
7.2 静态链接
7.3 目标文件
7.4 可重定位目标文件
7.5 符号和符号表
7.6 符号解析
7.7 重定
7.8 可执行目标文件
7.9 加载可执行目标文件
7.10 动态链接共享库
7.11 从应用程序中加载和链接共享库
7.12 *与位置无关的代码（PIC）
7.13 处理目标文件的工具
7.14 小结

第8章 异常控制流
8.1 异常
8.2 进程
8.3 系统调用和错误处理
8.4 进程控制
8.5 信号
8.6 非本地跳转
8.7 操作进程的工具
8.8 小结

第9章 测量程序执行时间
9.1 计算机系统上的时间流
9.2 通过间隔计数（interval counting）来测量时间
9.3 周期计数器
9.4 用周期计数器来测量程序执行时间
9.5 于gettimeofday函数的测量
9.6 综合：一个实验协议
9.7 展望未来
9.8 现实生活：K次最优测量方法
9.9 得到的经验教训
9.10 小结
第10章 虚拟存储器
10.1 物理和虚拟寻址
10.2 地址空间
10.3 VM作为缓存的工具
10.4 VM作为存储器管理的工具
10.5 VM作为存储器保护的工具
10.6 地址翻译
10.7 案例研究：Pentium/Linux存储器系统
10.8 存储器映射
10.9 动态存储器分配
10.10 垃圾收集
10.11 C程序中常见的与存储器有关的错误
10.12扼要重述一些有关虚拟存储器的关键概念
10.13 小结
第11章 系统级I/O
11.1 Unix I/O
11.2 打开和关闭文件
11.3 读和写文件
11.4 用RIO包进行健壮地读和写
11.5 读取文件元数据
11.6 共享文件
11.7 I/O重定向
11.8 标准I/O
11.9 综合：我该使用哪些I/O函数？
11.10 小结
第12章 网络编程
12.1 客户端-服务器编程模型
12.2 网络
12.3 全球IP因特网
12.4 套接字接口
12.5 Web服务器
12.6 综合：TINY Web服务器
12.7 小结
第13章 并 发 编 程
13.1 基于进程的并发编程
13.2 基于I/O 多路复用的并发编程
13.3 基于线程的并发编程
13.4 多线程程序中的共享变量
13.5 用信号量同步线程
13.6 综合：基于预线程化的并发服务器
13.7 其他并发性问题
13.8 小结
参考文献说明
家庭作业习题
练习题答案
附录A 处理器控制逻辑的 HCL描述
A.1 HCL参考手册
A.2 SEQ
A.3 SEQ+
A.4 PIPE

附录B 错 误 处 理
B.1 Unix系统中的错误处理
B.2 错误处理包装函数
B.3 csapp.h头文件
B.4 csapp.c源文件

8. 嵌入式系统自学

嵌入式系统软件工程 方法实用技术及应用，免费下载

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《嵌入式系统软件工程:基础知识、方法和应用》系统地阐述嵌入式系统软件工程所涉及的过程、方法、内容，以及在典型工业领域中的应用。全书内容分为两大部分：第一部分介绍嵌入式系统软件工程方法论，主要包括嵌入式软件的开发过程(需求工程、软件和系统体系结构、编程和测试等内容)，开发和测试中所采用的标准，与安全性相关的软件系统的准入，以及嵌入式软件所涉及的法律问题：第二部分介绍嵌入式系统软件在汽车领域、轨道交通领域、航天领域、医疗器械、工业自动化、通信系统中的应用，在每个应用领域重点介绍具体应用领域的一些特定需求、技术和限制条件，以及它们对于嵌入式系统软件开发过程的影响。