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出版者:人民邮电出版社

作者:，Michael Dickheiser，，美 编

出品人:

页数:508

译者:孟宪武

出版时间:2007-11

价格:99.00元

装帧:

isbn号码:9787115167262

丛书系列:游戏编程精粹

图书标签:

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《深入理解计算机系统》导读：从硬件到软件的全面解析 本书致力于为读者提供一个全面、深入且结构化的视角，以理解现代计算机系统的运作机制。它不仅仅是一本关于编程技巧的指南，更是一本关于“计算机如何思考”的百科全书。我们将从最底层的硬件结构出发，逐步向上构建起软件、操作系统乃至应用程序的完整知识体系。 第一部分：数字世界的基础构建 本部分将带你走进数字逻辑和数据表示的殿堂，奠定理解整个计算机系统的基石。 1. 信息表示与计算 我们首先探讨计算机如何理解和处理信息。数字系统不仅仅是二进制，我们还将深入分析定点数和浮点数的表示方法。特别是对IEEE 754浮点标准的详尽解析，将揭示为什么某些简单的十进制小数在计算机中会产生微小的误差，这对进行科学计算和金融建模至关重要。 此外，我们会详细讲解位运算（Bitwise Operations）在高效算法中的应用，例如如何利用掩码快速设置或清除特定位，以及在底层数据压缩和加密算法中的角色。 2. 逻辑门与组合电路 计算机的“大脑”——中央处理器（CPU）——是由数以亿计的逻辑门构成的。本书将从最基础的与（AND）、或（OR）、非（NOT）门开始，引导读者构建更复杂的组合逻辑电路，如加法器、多路复用器和译码器。通过构建一个简易的算术逻辑单元（ALU）模型，读者将直观理解指令是如何被执行的。 3. 组合逻辑与时序逻辑 在组合逻辑的基础上，我们引入“时间”的概念，探讨时序逻辑电路，如锁存器（Latches）和触发器（Flip-flops）。这些元件是构建计算机存储单元的核心。我们将分析如何利用触发器构建简单的寄存器和计数器，并讨论时钟信号对同步电路的重要性。 第二部分：中央处理器架构与指令集 理解了基础逻辑后，我们将聚焦于计算机的心脏——CPU。本部分将剖析指令集架构（ISA）和数据通路的设计原理。 4. 处理器体系结构基础 我们将采用经典的精简指令集计算（RISC）原理作为主要分析模型（例如MIPS或类似架构），详细解读指令的格式、寻址模式和操作码。读者将学会如何阅读汇编代码，并理解高级语言（如C语言）的语句是如何被翻译成一系列低级机器指令的。 5. 数据的通路与控制 本章将把逻辑电路的知识应用于实际的处理器设计中。我们将分阶段构建一个单周期CPU的数据通路，包括程序计数器（PC）、指令存储器、寄存器堆、ALU和数据存储器之间的连接。随后，我们将探讨控制单元的设计，它负责生成时序信号，确保每个时钟周期内操作的正确顺序执行。 6. 流水线技术：提高执行效率 现代处理器性能的飞跃主要归功于流水线技术。我们将深入分析五级流水线（取指、译码、执行、访存、写回）的设计，并重点讨论流水线中的三大挑战：数据冒险、控制冒险（分支预测）和结构冒险。针对这些问题，本书将介绍相关的硬件解决方案，如转发（Forwarding）和延迟槽（Delay Slot）。 第三部分：内存系统与程序的组织 程序能够快速运行，高度依赖于高效的内存管理。本部分将解释CPU如何与主存协同工作，实现快速数据访问。 7. 层次化存储结构 我们将系统地介绍存储器金字塔：寄存器、高速缓存（Cache）、主存（DRAM）和辅助存储器（磁盘/固态硬盘）。本书将重点阐述为什么这种层次结构是必要的，以及它如何利用“局部性原理”（时间局部性和空间局部性）来欺骗程序员，让他们感觉内存比实际更大、更快。 8. 高速缓存的工作原理 这是理解程序性能的关键一章。我们将详细分析直接映射、组相联和全相联三种Cache组织方式的优缺点。读者将学习到Cache行的标签（Tag）、索引（Index）和块偏移（Offset）是如何工作的，以及写策略（写直达 vs. 写回）对系统性能的影响。缓存命中率和缺失惩罚的计算将贯穿本章。 9. 虚拟内存与地址翻译 操作系统如何为每个程序提供一个私有且巨大的地址空间？答案在于虚拟内存。我们将解析页表（Page Tables）的结构，以及转换后援缓冲器（TLB）在加速地址翻译过程中的关键作用。同时，我们将探讨缺页中断（Page Fault）的处理机制，以及页面置换算法（如LRU的近似实现）如何管理物理内存。 第四部分：操作系统与系统调用 操作系统是硬件和应用程序之间的桥梁。本部分将探讨内核如何管理资源和提供服务。 10. 进程与线程管理 我们将详细定义进程和线程的概念，并讨论它们在资源隔离和并发执行中的区别。内核如何实现进程的上下文切换（Context Switching）是本章的重点，包括保存和恢复寄存器状态、程序计数器等关键操作。 11. 并发与同步 在多核和多处理器系统中，并发访问共享数据是常态。本书将介绍信号量（Semaphores）、互斥锁（Mutexes）和条件变量（Condition Variables）等同步原语。我们将通过经典的读者-写者问题、哲学家就餐问题等案例，演示如何使用这些工具避免竞态条件（Race Conditions）和死锁（Deadlocks）。 12. 链接与加载 在你编译完源代码后，程序如何变成一个可执行文件并在内存中运行？本章将解释静态链接和动态链接的过程。读者将了解目标文件（Object Files）的结构（`.o`文件），以及加载器（Loader）如何将代码和数据段放置到虚拟地址空间，并解析外部引用。 第五部分：网络与系统通信 现代应用严重依赖网络通信。本部分将带你从网络协议栈的视角审视数据是如何跨越网络传输的。 13. 网络基础与TCP/IP协议栈 我们将概述OSI和TCP/IP模型的层次结构。重点放在传输层（TCP和UDP）的区别，以及TCP如何通过三次握手建立连接、实现可靠数据传输（利用序号和确认号）以及进行拥塞控制（慢启动、拥塞避免）。 14. 套接字编程接口（Socket API） 本书将介绍如何使用标准的系统调用（如`socket()`, `bind()`, `listen()`, `accept()`, `connect()`）来编写网络客户端和服务器程序。通过实际的例子，读者将体验到应用程序如何与操作系统提供的网络抽象层进行交互。 15. Web应用中的HTTP协议 最后，我们将聚焦于应用层最常见的协议——HTTP。我们将分析HTTP请求和响应的结构，探讨状态码的含义，并区分GET、POST等核心方法。了解这些底层机制，将帮助开发者构建更健壮、更高效的网络服务。 通过阅读本书，读者将获得一套完整的、跨越硬件、系统软件到网络通信的知识框架，能够从底层逻辑审视和优化任何软件系统的性能瓶颈和设计缺陷。

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作为一名资深的程序员，我涉足过 Web 开发、移动应用开发以及企业级软件开发等多个领域。但最近几年，我发现自己越来越被游戏开发所吸引。我一直认为，游戏开发是一个集技术、艺术和创意于一体的领域，它能够最大程度地激发程序员的创造力和解决问题的能力。在寻找一本能够帮助我快速入门游戏开发的书籍时，《游戏编程精粹6》成为了我的首选。我被书中对游戏AI的深度剖析所吸引。过去，我对游戏AI的理解仅限于简单的寻路和状态机，但这本书让我看到了更广阔的视野。它讲解了行为树、有限状态机、以及更复杂的机器学习在游戏AI中的应用，让我对如何创造更智能、更有挑战性的游戏敌人有了全新的认识。此外，书中关于网络同步和多人游戏开发的章节也给我留下了深刻的印象。在多人游戏中，如何保证数据的实时同步和玩家体验的一致性，是至关重要的挑战，而这本书提供了一些非常实用的解决方案和设计模式。

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一直以来，我都对电子游戏背后的技术充满好奇。特别是当我在网上看到一些玩家分享自己制作的简单游戏时，那种成就感和创造力深深地吸引了我。我一直想找一本能够系统地学习游戏开发的书，但又怕过于理论化，读起来枯燥乏味。在朋友的推荐下，我毫不犹豫地购买了《游戏编程精粹6》，虽然封面上的“精粹”二字让我有些许敬畏，但更多的是一种期待。这本书的内容确实非常丰富，从基础的数学概念到高级的图形渲染技术，几乎涵盖了游戏开发的所有重要方面。我特别喜欢书中对各种算法的详细讲解，比如路径寻找算法，它不仅解释了算法的原理，还提供了清晰的代码示例，让我能够理解如何在实际项目中应用。书中的章节安排也很有条理，循序渐进，让我这个初学者也能慢慢跟上节奏。我最看重的是，这本书并非一味地灌输知识，而是鼓励读者去思考，去尝试，去解决问题。很多时候，我会在书中遇到的一个有趣的问题上花费很长时间，尝试不同的方法，直到找到最优解，这个过程非常有成就感。而且，书中的很多例子都贴近实际应用，让我能够看到理论知识是如何转化为生动的游戏体验的。

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我是一个游戏爱好者，从小到大玩过的游戏不计其数，从简单的街机游戏到如今画面逼真的3A大作，我都乐在其中。一直以来，我都对游戏背后的开发过程充满好奇，想知道那些令人惊叹的游戏是如何制作出来的。一次偶然的机会，我在书店看到了《游戏编程精粹6》，被它厚重的篇幅和专业的封面所吸引。我购买这本书，是希望能够窥探游戏开发的奥秘，了解其中的技术细节。这本书的内容远远超出了我的预期，它不仅仅是一本关于编程的书，更是一本关于游戏设计和实现的百科全书。书中对游戏引擎架构的讲解让我对Unity、Unreal Engine等主流引擎有了更深入的了解，我明白了这些引擎是如何组织和管理游戏中的各种元素，是如何通过高效的渲染管线来呈现逼真的画面。更重要的是，书中对用户体验和游戏性的探讨，也让我从一个玩家的角度，重新审视了游戏的设计理念。我开始意识到，一款优秀的游戏，不仅仅是技术的堆砌，更是对玩家心理和需求的深刻理解。

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我是一名独立游戏开发者，目前正在独立开发一款像素风格的RPG游戏。在开发过程中，我遇到了很多技术上的瓶颈，比如如何实现流畅的动画系统、如何设计有效的AI行为、以及如何优化游戏资源以适应不同的平台。在网上搜索解决方案时，我偶然发现了《游戏编程精粹6》。这本书的出现，就像在黑暗中给我点亮了一盏明灯。书中关于2D游戏开发的章节，为我提供了许多宝贵的经验和技巧。比如，在动画系统方面，书中详细介绍了Sprite Sheet的使用、关键帧动画的实现，以及骨骼动画的基本原理，这让我能够更有效地制作出流畅的角色动画。在AI方面，书中对路径寻找算法和状态机的讲解，让我能够为我的游戏角色设计出更智能的行为，让敌人不再是简单的站桩输出。而且，书中还分享了许多关于游戏性能优化的经验，比如如何减少Draw Call、如何合理使用内存，这些对我这样一个资源有限的独立开发者来说，是至关重要的。

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我是一名游戏策划，我负责设计游戏的玩法、规则、关卡以及剧情。在策划的过程中，我经常需要和程序员沟通，描述我的设计想法，并了解它们的技术可行性。《游戏编程精粹6》这本书，为我提供了一个与程序员沟通的“共同语言”。通过阅读这本书，我能够理解游戏引擎的基本原理，了解各种游戏机制是如何实现的，比如AI的行为、物理的碰撞、以及UI的交互。这让我能够更准确地向程序员描述我的需求，并能更好地理解他们反馈的建议和限制。书中关于游戏状态管理、事件驱动设计以及数据驱动开发的章节，对我非常有启发。我开始思考如何将我的策划内容以更规范、更易于程序实现的方式呈现出来，从而提高整个团队的开发效率。这本书不仅提升了我的技术认知，也让我对游戏开发流程有了更全面的理解。

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接触游戏开发已经有几年了，我参与过一些小型的独立游戏项目，也曾尝试过一些商业项目。在此过程中，我阅读过不少关于游戏编程的书籍，有些专注于某个特定的领域，比如AI或者物理引擎，有些则更加宏观，探讨游戏设计的哲学。然而，《游戏编程精粹6》给我带来的感觉却是前所未有的。它就像一个宝藏，每一次翻阅都能发现新的惊喜。我尤其欣赏书中在处理复杂问题时所展现出的清晰思路和严谨逻辑。比如，在讲解游戏性能优化时，作者并没有简单地罗列一些技巧，而是深入剖析了CPU和GPU的工作原理，以及内存管理的关键性。通过这些讲解，我不仅学会了如何提升游戏的运行效率，更重要的是，我理解了为什么这些优化方法是有效的。此外，书中对 shader 编程的介绍也让我大开眼界。过去，我一直觉得 shader 是一个非常神秘的领域，但这本书用通俗易懂的语言，结合大量的图示和代码，将复杂的图形渲染过程分解开来，让我能够轻松理解光照模型、纹理映射以及后期处理等概念。阅读这本书的过程，不仅仅是学习编程技巧，更是一种思维的训练，它教会了我如何从更深层次去理解游戏引擎的运作机制，如何更有效地解决开发过程中遇到的各种挑战。

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我是一名正在学习计算机图形学的学生，我的专业课程涵盖了三维几何、线性代数、数值计算等基础知识，但如何将这些抽象的理论应用到实际的游戏开发中，却一直是我感到困惑的地方。在老师的推荐下，我开始阅读《游戏编程精粹6》。这本书就像一座桥梁，将我课堂上学到的理论知识与游戏开发实践紧密地连接起来。我惊喜地发现，书中所讲解的向量运算、矩阵变换等概念，正是构建三维世界的基础。书中通过生动的例子，演示了如何使用这些数学工具来实现摄像机控制、物体移动、模型变换等功能。最让我印象深刻的是，书中关于碰撞检测的章节。它详细介绍了多种碰撞检测算法，比如AABB、OBB以及球体碰撞，并分析了它们在不同场景下的优缺点。通过阅读这部分内容，我不仅理解了碰撞检测的原理，还学会了如何在游戏中实现精确而高效的碰撞响应。这本书的价值在于，它不仅仅是提供代码，更重要的是教会读者理解代码背后的数学原理和设计思想，这对于我这个希望在图形学领域深入发展的学生来说，是无价的。

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我是一名在校的软件工程专业的学生，我的课程涉及到了数据结构、算法、操作系统、数据库等多个领域。虽然我具备扎实的编程基础，但在将这些知识应用到实际的游戏开发项目中时，我却感到有些力不从心。《游戏编程精粹6》这本书，为我提供了一个非常好的实践平台。书中将许多抽象的计算机科学概念，如数据结构、算法、设计模式等，以生动有趣的方式融入到游戏开发场景中，让我能够更直观地理解它们的应用。例如，在讲解游戏场景管理时，书中就用到了空间分割技术，如四叉树和八叉树，来优化场景的渲染和碰撞检测效率。这让我明白，看似复杂的数学和算法，在游戏开发中却是解决实际问题的关键。而且，书中还提供了一些关于游戏设计的思考，比如如何平衡游戏的难度、如何设计引人入胜的剧情，这些内容对我这个初学者来说，是非常宝贵的启示。

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我的工作是游戏美术，我负责游戏中的角色模型、场景设计以及UI界面等视觉元素的创作。虽然我不直接参与编程，但我一直对游戏开发的核心技术非常感兴趣，希望能了解美术资源是如何在游戏中被呈现出来的。《游戏编程精粹6》这本书，让我有机会从另一个角度审视游戏创作。书中关于图形渲染管线、着色器编程、以及材质系统的讲解，让我明白了美术资源在游戏引擎中是如何被加载、处理和渲染的。我学习到了PBR（基于物理的渲染）的概念，了解了如何通过设置不同的材质属性来表现出金属、玻璃、皮肤等不同的表面质感，这对于我后续创作更逼真的模型非常有帮助。此外，书中关于粒子系统和特效制作的章节，也让我对游戏中的爆炸、火焰、魔法等视觉效果有了更深入的理解，了解了它们是如何通过编程实现的。

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我曾是一名游戏测试工程师，在工作中接触过大量的游戏，也经常会和开发团队讨论游戏中的BUG和改进意见。我深知一款优秀的游戏背后，需要开发者付出多少心血和智慧。在一次偶然的机会，我接触到了《游戏编程精粹6》，我希望通过阅读这本书，能够更深入地理解游戏开发者的工作，学习一些他们的技术和思维方式。书中关于游戏物理引擎的章节让我受益匪浅。我过去只知道游戏中的碰撞和重力效果，但这本书详细地讲解了刚体动力学、粒子系统以及布料模拟等技术，让我明白了这些逼真的物理效果是如何实现的。尤其是布料模拟的部分，书中提供了多种算法的实现思路，让我对如何模拟服装的飘动、旗帜的挥舞有了更清晰的认识。此外，书中对游戏性能分析和优化的讲解，也让我理解了为什么一些大型游戏能够流畅运行，而一些小游戏却卡顿不已。

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总觉得这本值得看的东西比前5本都少得多……

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游戏编程精粹6

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游戏编程精粹6

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几年前读过，感觉最近要复习一遍了

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几年前读过，感觉最近要复习一遍了