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出版者:电子工业出版社

作者:Vincent P.Heuring

出品人:

页数:464

译者:邹恒明

出版时间:2005-3-1

价格:42.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787121006395

丛书系列:国外计算机科学教材系列

图书标签:

• 计算机系统设计与结构
• 计算机技术
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• 编译原理
• 计算机组成原理
• 硬件设计
• 性能优化

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这本书的阅读体验，可以说是教科书级别的清晰度和逻辑严谨性。我是一个偏爱深入钻研技术细节的读者，尤其对处理器的流水线设计和并行计算模型非常感兴趣。市面上很多教材在讲解CPU结构时，往往会过度简化或使用过于简略的图示，导致读者在脑海中构建不出一个精确的模型。但这本书在这方面的处理非常细腻和到位。它详细解析了乱序执行的原理，并结合具体的微架构实例说明了分支预测器的决策逻辑。更让我印象深刻的是，作者在讨论向量化处理时，不仅仅停留在SIMD指令集的罗列，而是花了大量的篇幅去解释如何将一个看似串行的计算任务，通过指令重排和数据布局的调整，最大限度地利用现代处理器的并行能力。书中的案例分析部分，几乎每一章都有一个“实战”的演练，这些演练都要求读者必须理解前文介绍的硬件特性才能顺利进行。这使得学习过程不再是被动的接受知识，而更像是一个主动的“解谜”过程。我尤其欣赏作者在描述复杂概念时所使用的那种冷静而精确的语言，没有多余的修饰，每一个术语的出现都带着明确的目的性。对于希望从“会用”升级到“精通”底层架构的工程师来说，这本书提供的深度是无可替代的。

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这本书，老实说，我是在一个非常偶然的机会下接触到的，当时我正在为一个即将到来的项目寻找一些关于底层架构优化的参考资料。我对“系统设计”这个词一直抱有浓厚的兴趣，但很多市面上的书籍往往停留在概念层面，或者过于偏重软件工程的实践，缺乏对硬件层面和操作系统交互的深入剖析。我的期望值其实不高，毕竟这类主题很容易写得枯燥乏味，变成一本冰冷的参考手册。然而，这本书的叙事方式着实让我眼前一亮。它没有直接跳入复杂的指令集或者内存管理单元的细节，而是从一个更宏观的角度，像一位经验丰富的工程师在讲述他如何一步步搭建起一个复杂系统的蓝图。尤其是书中对“抽象层次”的探讨，非常到位。它清晰地阐述了为什么我们需要硬件抽象层，以及这种抽象如何在保证性能的同时，为上层应用提供了必要的灵活性。我记得有一章专门分析了不同存储介质的I/O瓶颈，作者不仅列出了数据，还用非常形象的比喻解释了为什么缓存的命中率如此关键。读完这部分，我立即回去检查了我当前项目中的数据访问模式，确实发现了一些可以优化的点，这些优化都是基于对底层总线带宽和延迟的理解得出的，而不是单纯的算法改进。这本书的价值，在于它搭建了一个从硅片到应用软件之间的完整认知桥梁，而不是仅仅停留在某一个孤立的层面进行重复的讲解。

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我对技术书籍的偏好通常是寻找那些能够提供一种“全局观”的作品，那些能够将分散的知识点串联成一个有机的整体的。坦率地说，这本书在“系统级思维”的培养上做得非常成功。我曾经在负责一个需要跨多平台部署的软件时，遇到了匪夷所思的性能差异，怎么也找不到合理的解释。阅读这本书后，我才明白，很多时候性能的差异并非来自代码逻辑的Bug，而是源于不同平台间内存一致性模型的细微差别，以及编译器在不同优化级别下对指令调度的差异。书中关于缓存一致性协议（比如MESI或MOESI）的介绍，虽然在其他地方也能看到，但这本书将其置于一个更大的上下文——多核系统中的数据同步——中进行讨论，让我对“数据不再是私有资源”这个概念有了更深刻的体会。它不仅仅是告诉你协议是什么，而是告诉你为什么这个协议是必须的，以及它在实际系统中引入了哪些额外的开销和复杂性。这种将“是什么”和“为什么”紧密结合的写作方式，极大地提升了我对系统行为的预测能力。读完后，我仿佛有了一双“透视眼”，能够看到代码运行背后那些无形的硬件限制和交互机制。

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我最近在重温关于分布式计算和容错机制的文献，发现对底层系统状态的理解是所有高级理论的基础。这本书在这一点上提供了坚实的地基。我注意到，作者在描述网络接口卡（NIC）如何处理数据包时，引入了DMA（直接内存访问）的概念，并详细解释了它如何绕过CPU进行数据传输，从而极大地提升了系统吞吐量。这部分内容，在很多只关注软件协议栈的书籍中往往被一带而过。这本书则将其视为系统设计中不可或缺的一部分，并分析了DMA传输的竞争条件和资源占用问题。此外，书中关于电源管理和热设计对系统性能的潜在影响的讨论，也让我感到耳目一新。这表明作者的视野不仅仅局限于逻辑设计，而是深入到了物理实现层面，这对于理解现代计算机系统这种“软硬耦合”的产物至关重要。总而言之，这本书更像是一本高级工程师的“内功心法”，它教会你的不是如何使用某一个工具或API，而是如何思考和构建一个健壮、高效、能够应对复杂环境的计算实体。它带来的知识结构是长期的，而非短期的技术栈更新。

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这本书的学术严谨性令人肃然起敬，但同时，它的可读性也出乎我的意料地高。我通常发现，涉及到硬件设计和底层接口的书籍，要么过于偏重理论推导，晦涩难懂，要么为了取悦初学者而牺牲了关键细节的精确性。这本书似乎找到了一个非常微妙的平衡点。例如，在讲解中断处理和上下文切换时，它没有采用那种教科书式的流程图轰炸，而是构建了一个场景，让读者想象一个正在运行的进程如何被一个外部事件打断，然后详细描述了CPU寄存器如何被保存、内核栈如何被切换，以及返回路径是如何保证原子性的。这种“讲故事”的方式，使得原本非常枯燥的系统调用细节变得生动起来。更重要的是，书中对“边界”的处理非常到位。系统设计最难的部分往往在于定义清晰的接口和处理异常情况，这本书在讨论总线仲裁、虚拟内存分页错误（Page Fault）的处理时，都展现出极高的细致度。我特别喜欢它对性能陷阱的警示，那些细微的、常常被忽视的周期浪费，都被作者用尖锐的笔触指了出来。这对于任何希望构建高性能、高可靠性系统的工程师来说，都是一份宝贵的经验总结。

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