世界级计算机大神花两年总结出 2000 页深入理解计算机系统文档

2022 年 4 月 13 日
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前言

我们说 Kafka 是一个消息队列，其实更加确切的说：是 Broker 这个核心部件。为何这么说？你会发现我们可以通过控制台、 Java 代码、 C++ 代码、甚至是 Socket 向 Broker 写入消息，只要我们遵从了 Kafka 写入消息的协议，就可以将消息发送到 Kafka 队列中。

用专业一点的话术来说，Kafka 定义了一个应用层的网络协议，只要我们基于传输层构造出符合这个协议的数据，就是合法的 Kafka 消息。

所以说我们写入 Kafka 消息的只是一个生产者的客户端，他的形式多种多样，有 Java ，Python，C++ 等多种实现，那么我们每次发消息难道还需要自己去实现这套发送消息的协议么？显然 Kafka 官方已经考虑到这个问题了，为了给我们提供开箱即用的消息队列，官方已经帮我们写好了各种语言的优质生产者实现，例如我们今天要讨论的 Java 版本的实现。

进入新世纪以来，计算技术发生了重要的发展和变化，我国的信息技术和产业也得到了迅猛发展，对计算机专业的毕业生提出了更高要求。重新审视原来我们参照 ACM/IEEE 计算机专业计划的课程体系，会发现存在以下几个方面的主要问题。

1)课程体系中缺乏一门独立的能够贯穿整个计算机系统的基础课程。计算机系统方面的基础知识被分成了很多门独立的课程，课程内容彼此之间缺乏关联和系统性。学生学习之后，虽然在计算机系统的各个部分理解了很多概念和方法，但往往会忽视各个部分之间的关联，难以系统性地理解整个计算机系统的工作原理和方法。
2)现有课程往往偏重理论，和实践关联较少。如现有的系统课程中通常会介绍函数调用过程中的压缩和退栈方式，但较少和实践关联来理解压栈和退栈过程的主要作用。实际上，压栈和退栈与理解 C 等高级语言的工作原理息息相关，也是常用的攻击手段 Buffer Overflow 的主要技术基础。
3）教学内容比较传统和陈旧，基本上是早期 PC 时代的内容。比如，现在的主流台式机 CPU 都已经是 x86-64 指令集，但较多课程还在教授 80386 甚至更早的指令集。对于近年来出现的多核/众核处理器、SSD 硬盘等实际应用中遇到的内容更是涉及较少。
4）课程大多数从设计者的角度出发，而不是从使用者的角度出发。对于大多数学生来说，毕业之后并不会成为专业的 CPU 设计人员、操作系统开发人员等，而是会成为软件开发工程师。对他们而言,最重要的是理解主流计算机系统的整体设计以及这些设计因素对于应用软件开发和运行的影响。

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[](()《深入理解计算机系统》775 页

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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 1/O、网络编程、并发编程等内容。书中提供了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。

[](()内容介绍

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[](()第一部分程序结构和执行

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第 1 章计算机系统漫游

第 2 章信息的表示和处理

第 3 章程序的机器级表示

第 4 章处理器体系结构

第 5 章优化程序性能

第 6 章存储器层次结构

[](()第二部分在系统上运行程序

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第 7 章链接

第 8 章异常控制流

第 9 章虚拟内存

[](()第三部分程序间的交互和通信

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第 10 章系统级 i/O

第 11 章网络编程

第 12 章并发编程

因为这份文档有 700 多页下面还有很多需要展示。就不给大家一一展示了，需要获取的小伙伴可以直接点赞+关注后[点击这里](()即可获取！

[](()《逻辑与计算机设计基础》500 页

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除了提供完整的数字和计算机设计内容之外，第 5 版还特别强调现代设计的基本原理。从简单的组合逻辑应用到在 RISC 核上构建 CISC 结构，多个例子的清晰解释和渐进式的设计过程可以诠释书中内容。完整的传统内容包括计算机辅助设计、问题形式化、解决方案验证，以及综合能力培养，而灵活性则体现在可选的逻辑设计、数字系统设计和计算机设计,以及硬件描述语言的相关内容中(不选、选用 VHDL 或选用 Verilog)。

[](()内容介绍

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[](()逻辑设计

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第 1 章介绍数字计算机、计算机系统抽象层次、嵌入式系统，以及包括数制、算术运算和编码在内的信息表示。

第⒉章研究门电路和它们的类型，以及设计和成本优化的基本方法。概念包括布尔代数、代数优化和卡诺图优化、传播延迟，以及在 VHDL 和 Verilog 中使用结构和数据流模型表示的门级硬件描述语言模型。

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Java 优秀开源项目：
ali1024.coding.net/public/P7/Java/git

最后

权威指南-第一本 Docker 书

引领完成 Docker 的安装、部署、管理和扩展，让其经历从测试到生产的整个开发生命周期，深入了解 Docker 适用于什么场景。并且这本 Docker 的学习权威指南介绍了其组件的基础知识，然后用 Docker 构建容器和服务来完成各种任务：利用 Docker 为新项目建立测试环境，演示如何使用持续集成的工作流集成 Docker，如何构建应用程序服务和平台，如何使用 Docker 的 API，如何扩展 Docker。

总共包含了：简介、安装 Docker、Docker 入门、使用 Docker 镜像和仓库、在测试中使用 Docker、使用 Docker 构建服务、使用 Fig 编配 Docke、使用 Docker API、获得帮助和对 Docker 进行改进等 9 个章节的知识。