一個(gè)字節(jié)的奇妙之旅：白話計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

第 1 部分 馮·諾依曼機(jī)器的雛形
第 1 章 電容器中的數(shù)據(jù)   3
1.1 電容器與晶體管  3
1.2 整數(shù)類型  9
1.3 字符與字符串  29
1.4 閱讀材料 36
第 2 章 指令計(jì)算的藝術(shù)  37
2.1 指令即數(shù)據(jù) 38
2.2 URM：一種理論計(jì)算機(jī)  42
2.3 RISC-V 解釋器 45
2.4 讀取指令：IF  48
2.5 指令譯碼：ID  55
2.6 執(zhí)行指令：EX  62
2.7 訪問(wèn)內(nèi)存：MEM  69
2.8 寫回寄存器：WB  72
2.9 解釋執(zhí)行樣例程序 74
2.10 閱讀材料 79
第 3 章 過(guò)程調(diào)用的魔法  80
3.1 控制轉(zhuǎn)移與返回  80
3.2 棧：表達(dá)式求值器 86
3.3 Prologue 與 Epilogue  91
3.4 分配局部變量. 97
3.5 參數(shù)傳遞與返回值 99
3.6 返回值  104
3.7 遞歸函數(shù) 106
3.8 閱讀材料 119
第 4 章 容量與速度的均衡 120
4.1 多層次儲(chǔ)存 120
4.2 偉大的洞見(jiàn)：局部性原理 124
4.3 組相聯(lián)式映射  126
4.4 查找緩存行 127
4.5 緩存行的狀態(tài)  132
4.6 淘汰策略：LRU  135
4.7 緩存中的 Load/Store  137
4.8 計(jì)數(shù)器分析 140
4.9 矩陣轉(zhuǎn)置問(wèn)題  142
4.10 線程級(jí)并行中的緩存一致性 146
4.11 閱讀材料 154
第 2 部分 系統(tǒng)與應(yīng)用的對(duì)話
第 5 章 虛擬與物理的內(nèi)存 159
5.1 從源代碼到進(jìn)程  159
5.2 進(jìn)程的虛擬地址空間 164
5.3 多級(jí)頁(yè)表：虛擬地址映射 168
5.4 共享頁(yè)：寫時(shí)復(fù)制的詭計(jì) 182
5.5 頁(yè)錯(cuò)誤處理程序  184
5.6 按需分配/分頁(yè)  186
5.7 頁(yè)回收機(jī)制 187
5.8 反向映射：從 PPN 到 PTE  194
5.9 TLB：緩存. 197
5.10 閱讀材料 199
第 6 章 同時(shí)運(yùn)行多道程序 200
6.1 進(jìn)程的幻覺(jué) 200
6.2 進(jìn)程控制塊 202
6.3 中斷與異常 207
6.4 內(nèi)核棧與 Trap frame  214
6.5 切換虛擬內(nèi)存  217
6.6 Fork 系統(tǒng)調(diào)用 220
6.7 閱讀材料 225
第 3 部分 精彩紛呈的程序
第 7 章 紅黑樹(shù)索引. 229
7.1 從 VMA 開(kāi)始  229
7.2 二叉搜索樹(shù) 230
7.3 AVL 樹(shù). 233
7.4 紅黑樹(shù)的平衡性  235
7.5 紅黑樹(shù)的結(jié)構(gòu)體  237
7.6 鏈表的插入與刪除 239
7.7 紅黑樹(shù)的插入操作 242
7.8 紅黑樹(shù)的旋轉(zhuǎn)  245
7.9 紅黑樹(shù)的刪除操作 249
7.10 處理雙黑結(jié)點(diǎn)  254
7.11 區(qū)間查詢 258
7.12 紅黑樹(shù)索引程序 260
7.13 閱讀材料 266
第 8 章 λ 表達(dá)式求值器 267
8.1 λ 表達(dá)式  267
8.2 抽象語(yǔ)法樹(shù) 271
8.3 α 歸約與約束變量 272
8.4 β 歸約與二叉樹(shù)操作 276
8.5 β 范式與歸約策略 279
8.6 實(shí)現(xiàn) λ 表達(dá)式求值器 285
8.7 常見(jiàn)的 λ 表達(dá)式. 292
8.8 遞歸函數(shù)與不動(dòng)點(diǎn)組合子 295
8.9 閱讀材料 300
附錄 A 常用的 C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù) 302
附錄 B RISC-V 指令釋義 307
參考書目 311