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计算机系统导论

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作者袁春风 余子濠 编著

出版社机械工业出版社

ISBN9787111730934

出版时间2023-08

装帧平装

开本16开

定价79元

货号1203015538

上书时间2024-12-18

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   商品详情   

品相描述:全新
商品描述
目录
目    录<br />前言<br />第1章  计算机系统概述  1<br />1.1  计算机基本工作原理  1<br />1.1.1  冯·诺依曼结构基本思想  1<br />1.1.2  冯·诺依曼模型机基本结构  2<br />1.1.3  程序和指令的执行过程  4<br />1.2  程序的开发与运行  7<br />1.2.1  程序设计语言和翻译程序  7<br />1.2.2  从源程序到可执行文件  9<br />1.2.3  可执行文件的启动和执行  11<br />1.3  计算机系统的层次结构  12<br />1.3.1  计算机系统抽象层的转换  12<br />1.3.2  计算机系统核心层之间的关联  14<br />1.3.3  计算机系统的不同用户  17<br />1.4  本书的主要内容和组织结构  19<br />1.5  小结  21<br />习题  22<br />第2章  高级语言程序  23<br />2.1  C语言概述  23<br />2.2  变量和常量及其类型  24<br />2.2.1  C程序中的变量及其类型  24<br />2.2.2  C程序中的常量及其类型  25<br />2.3  表达式及运算符  26<br />2.3.1  C语言表达式中的运算符  26<br />2.3.2  C语言程序中的运算  27<br />2.4  控制结构和函数调用  29<br />2.4.1  C语言中的控制结构  29<br />2.4.2  C语言中的函数调用  30<br />2.4.3  变量的作用域及其存储分配  32<br />2.4.4  C标准I/O库函数  35<br />2.5  小结  37<br />习题  37<br />第3章  数据的机器级表示  39<br />3.1  二进制编码和进位计数制  39<br />3.1.1  信息的二进制编码  39<br />3.1.2  进位计数制  40<br />3.1.3  进位计数制之间数据的转换  41<br />3.2  整数的表示  44<br />3.2.1  定点数的编码表示  44<br />3.2.2  无符号整数和带符号整数的表示  49<br />3.2.3  C语言中的整数及其相互转换  49<br />3.3  浮点数的表示  52<br />3.3.1  浮点数的表示范围  52<br />3.3.2  浮点数的规格化  53<br />3.3.3  IEEE 754浮点数标准  53<br />3.3.4  C语言中的浮点数类型  57<br />3.4  非数值数据的编码表示  59<br />3.4.1  位串或逻辑值  59<br />3.4.2  西文字符  59<br />3.4.3  汉字字符  60<br />3.5  数据的宽度和存储  62<br />3.5.1  数据的宽度和长度单位  62<br />3.5.2  数据的存储和排列顺序  64<br />3.5.3  数据扩展和数据截断操作  69<br />3.6  小结  70<br />习题  70<br />第4章  数据的基本运算  74<br />4.1  布尔代数和逻辑运算  74<br />4.1.1  布尔代数  74<br />4.1.2  逻辑电路基础  76<br />4.2  基本运算电路  77<br />4.2.1  多路选择器  77<br />4.2.2  全加器和加法器  77<br />4.2.3  带标志信息加法器  78<br />4.2.4  算术逻辑部件  79<br />4.3  整数加减运算  80<br />4.3.1  补码加减运算器  80<br />4.3.2  无符号整数加减运算  83<br />4.3.3  带符号整数加减运算  84<br />4.3.4  对整数加减运算结果的解释  85<br />4.4  整数的乘运算  86<br />4.4.1  无符号数乘法运算  87<br />4.4.2  原码乘法运算  88<br />4.4.3  补码乘法运算  89<br />4.4.4  两种整数乘的关系  90<br />4.5  整数的除运算  92<br />4.5.1  无符号数除法运算  93<br />4.5.2  原码除法运算  94<br />4.5.3  补码除法运算  96<br />4.6  整数常量的乘除运算  97<br />4.7  浮点数运算  98<br />4.7.1  浮点数加减运算  99<br />4.7.2  浮点数乘除运算  104<br />4.7.3  浮点运算异常和精度  105<br />4.8  小结  107<br />习题  108<br />第5章  指令集体系结构  113<br />5.1  程序转换概述  113<br />5.1.1  机器指令与汇编指令  113<br />5.1.2  指令集体系结构概述  115<br />5.1.3  生成机器代码的过程  116<br />5.2  IA-32指令系统概述  122<br />5.2.1  数据类型及格式  123<br />5.2.2  寄存器组织  124<br />5.2.3  操作数的寻址方式  128<br />5.2.4  机器指令格式  132<br />5.3  IA-32常用指令类型  133<br />5.3.1  传送指令  133<br />5.3.2  定点算术运算指令  137<br />5.3.3  按位运算指令  140<br />5.3.4  程序执行流控制指令  142<br />5.3.5  x87浮点处理指令  147<br />5.3.6  MMX/SSE指令集  150<br />5.4  兼容IA-32的64位系统  152<br />5.4.1  x86-64的发展简史  152<br />5.4.2  x86-64的基本特点  153<br />5.4.3  x86-64的基本指令  154<br />5.5  小结  157<br />习题  157<br />第6章  程序的机器级表示  160<br />6.1  过程调用的机器级表示  160<br />6.1.1  IA-32中过程的调用约定  160<br />6.1.2  变量的作用域和生存期  164<br />6.1.3  按值传递参数和按地址传递<br />参数  166<br />6.1.4  递归过程调用  171<br />6.1.5  非静态局部变量的存储分配  173<br />6.1.6  x86-64的过程调用  176<br />6.2  流程控制语句的机器级表示  181<br />6.2.1  选择语句的机器级表示  182<br />6.2.2  循环结构的机器级表示  186<br />6.3  复杂数据类型的分配和访问  189<br />6.3.1  数组的分配和访问  189<br />6.3.2  结构体数据的分配和访问  193<br />6.3.3  联合体数据的分配和访问  196<br />6.3.4  数据的对齐  198<br />6.4  越界访问和缓冲区溢出  201<br />6.4.1  缓冲区溢出  201<br />6.4.2  缓冲区溢出攻击  203<br />6.4.3  缓冲区溢出攻击的防范  206<br />6.5  小结  209<br />习题  210<br />第7章  程序的链接  223<br />7.1  编译、汇编和静态链接  223<br />7.1.1  预处理、编译和汇编  223<br />7.1.2  可执行目标文件的生成  225<br />7.2  目标文件格式  227<br />7.2.1  ELF目标文件格式  227<br />7.2.2  可重定位目标文件格式  228<br />7.2.3  可执行目标文件格式  232<br />7.2.4  可执行文件的存储器映射  234<br />7.3  符号表和符号解析  236<br />7.3.1  符号和符号表  236<br />7.3.2  符号解析  239<br />7.3.3  与静态库的链接  243<br />7.4  重定位  246<br />7.4.1  重定位信息  246<br />7.4.2  重定位过程  247<br />7.5  动态链接  251<br />7.5.1  动态链接的特性  251<br />7.5.2  程序加载时的动态链接  252<br />7.5.3  程序运行时的动态链接  253<br />7.5.4  位置无关代码  255<br />7.6  小结  260<br />习题  260<br />第8章  程序的加载和执行  266<br />8.1  进程与可执行文件的加载  266<br />8.1.1  程序和进程的概念  266<br />8.1.2  Linux系统的虚拟地址空间  267<br />8.1.3  进程的存储器映射  270<br />8.1.4  程序的加载过程  271<br />8.2  进程的控制  274<br />8.2.1  进程的逻辑控制流  275<br />8.2.2  进程的上下文切换  276<br />8.3  程序执行与CPU基本组成  278<br />8.3.1  程序及指令的执行过程  278<br />8.3.2  打断程序正常执行的事件  280<br />8.3.3  CPU的基本功能和组成  281<br />8.4  小结  283<br />习题  284<br />附录A  gcc的常用命令行选项  287<br />附录B  GDB的常用命令  288<br />参考文献  291

内容摘要
本书主要面向应用型大学计算机类专业学生,从程序员的视角出发,围绕可执行文件的生成、加载和执行,重点介绍如何利用计算机系统相关知识来编写更有效的程序。全书将每个环节涉及的硬件和软件的基本概念关联起来,帮助学生建立完整的层次框架,从而加强“系统观”。本书共分8章,涵盖计算机系统基础、高级语言程序、数据的机器级表示、数据的基本运算、指令集体系结构、程序的机器级表示、程序的链接、程序的加载和执行等内容。本书内容详尽、概念清楚、实例丰富,适合作为高等学校计算机专业计算机系统相关课程的教材,也适合相关专业的研究生和技术人员阅读参考。

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