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。书中提供子大量的例子和练习题,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。
本书适合作为高等院校计算机及相关专业本科牛、研究生的教材,也可供想要写出更快、更可靠程序的程序员及专业技术人员参考。

第1章 计算机系统漫游1
1.1 信息就是位+上下文1
1.2 程序被其他程序翻译成不同的格式3
1.3 了解编译系统如何工作是大有益处的4
1.4 处理器读并解释存储在存储器中的指令5
1.4.1 系统的硬件组成5
1.4.2 运行hello程序7
1.5 高速缓存至关重要7
1.6 存储设备形成层次结构9
1.7 操作系统管理硬件10
1.7.1 进程11
1.7.2 线程12
1.7.3 虚拟存储器12
1.7.4 文件13
1.8 系统之间利用网络通信13
1.9 重要主题15
1.9.1 并发和并行15
1.9.2 计算机系统中抽象的重要性17
1.10 小结17
参考文献说明18
.**部分 程序结构和执行
第2章 信息的表示和处理20
2.1 信息存储22
2.1.1 十六进制表示法22
2.1.2 字25
2.1.3 数据大小25
2.1.4 寻址和字节顺序26
2.1.5 表示字符串31
2.1.6 表示代码31
2.1.7 布尔代数简介32
2.1.8 c语言中的位级运算34
2.1.9 c语言中的逻辑运算36
2.1.10 c语言中的移位运算36
2.2 整数表示38
2.2.1 整型数据类型38
2.2.2 无符号数的编码39
2.2.3 补码编码40
2.2.4 有符号数和无符号数之间的转换44
2.2.5 c语言中的有符号数与无符号数47
2.2.6 扩展一个数字的位表示49
2.2.7 截断数字51
2.2.8 关于有符号数与无符号数的建议52
2.3 整数运算54
2.3.1 无符号加法54
2.3.2 补码加法57
2.3.3 补码的非59
2.3.4 无符号乘法60
2.3.5 补码乘法60
2.3.6 乘以常数63
2.3.7 除以2的幂64
2.3.8 关于整数运算的*后思考67
2.4 浮点数67
2.4.1 二进制小数68
2.4.2 ieee浮点表示70
2.4.3 数字示例71
2.4.4 舍入74
2.4.5 浮点运算76
2.4.6 c语言中的浮点数77
2.5 小结79
参考文献说

本书通过程序员的视角来介绍计算机系统,首先把**语言转换成计算机所能理解的一种中间格式(如汇编语言),然后描述计算机如何解释和执行这些中间格式的程序,系统的哪一部分影响程序的执行效率。在讲述计算机系统知识的同时,也给出了关于c语言和汇编语言的编程、阅读技巧以及基本的系统编程工具,还给出一些方法帮助程序员基于对计算机系统的理解来改善程序的性能等问题。本书强调对计算机系统概念的理解,但并不意味着不动手。如果按照本书的安排做每一章后面的习题,将有助于加深对正文所述概念和知识的理解,更可以从实际动手中学习到新的知识。
本书的主要内容是关于计算机体系结构与编译器和操作系统的交互,包括:数据表示,汇编语言和汇编级计算机体系结构,处理器设计,程序的性能度量和优化,程序的加载器、链接器和编译器,i/o和设备的存储器层次结构,虚拟存储器,外部存储管理,中断、信号和进程控制。
本书的*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*底层的数据在内存中的表示(如大多数程序员一直陌生或疑惑的浮点数表示),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