编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言_[美] 查尔斯·佩措尔德_9787111785095

本书是一部深入浅出揭示计算机运行本质的经典著作。全书以通信为核心线索，从手电筒的开关控制讲起，通过灯泡的亮灭引入二进制概念，进而剖析莫尔斯电码、布莱叶盲文等编码系统如何成为信息传递的基石。随后，作者以逻辑门电路为起点，层层递进地解释如何通过继电器、触发器、存储器等元件搭建出具备运算能力的机器，最终演化为现代计算机的中央处理器（CPU）。书中还探讨了操作系统、编程语言及软件开发的底层逻辑，揭示了代码如何驱动硬件完成复杂任务。第2版新增了对现代计算机技术发展的延伸讨论，例如，互联网通信原理、图形界面实现机制等，使内容更贴合当下技术趋势。

第2版前言本书的第1版出版于1999年9月。令我非常高兴的是，我意识到我终于写了一本永远不需要修订的书！这与我写的第一本书形成了鲜明的对比，那本书是关于Microsoft Windows应用程序编写的，它在短短十年内就已经出版了5个版本。我写的第二本书是关于OS/2 Presentation Manager的，它过时得更快。但我确信，Code这本书会永远流传下去。我对Code的最初想法是，从非常简单的概念开始，慢慢地深入数字计算机的工作原理。在这个引导读者稳步攀登知识之山的过程中，我会尽量少使用隐喻、类比和滑稽的插图，而是使用真正的工程师设计和构建计算机时使用的语言和符号。我还有一个小妙招：使用古老的技术来展示普遍原理，假设这些古老的技术已经有相当的历史，并且永远不会过时。这就好比以福特T型车（Ford Model T）为蓝本来写一本关于内燃机的书。我仍然认为我的方法是可靠的，但在一些细节上我犯了错误。随着时间的流逝，这本书开始显出老态：一些文化参照变得过时了；手机和手指取代了键盘和鼠标；互联网在1999年确实已经出现，但它最终演化而成的样子与当时大相径庭；统一码（Unicode）一种允许统一表示世界上所有语言以及表情符号的文本编码在第1版中只占用了不到一页的篇幅；JavaScript这个在网络上变得无处不在的编程语言根本没有提及。这些问题可能很容易解决，但第1版还有另一个方面一直让我感到困扰。我想要展示真正的中央处理器（Central Processing Unit，CPU）的工作原理，CPU是计算机的大脑、心脏和灵魂，但在第1版中我并没有做到这一点。我觉得我当时已经接近这个关键的突破口，但后来我放弃了。读者似乎没有抱怨，但对我来说，这是一个明显的缺陷。这个缺陷在第2版中得到了修正。这就是第2版比第1版多了大约70页的原因。是的，这是一段更长的旅程，但如果你跟我一起走进第2版，我们将更深入地探索CPU的内部工作原理。这是否会为你带来更愉快的体验，我不敢肯定。如果你感觉内容太多，像是要把你淹没了，请先休息一下透透气。但如果能坚持阅读到第24章，你应该感到相当自豪，而且会高兴地知道，书中的剩余部分内容理解起来将会轻松许多。配套网站Code的第1版在电路图中使用红色来表示电流的流动。第2版也是如此，但这些电路的工作原理现在还通过一个新网站（CodeHiddenLanguage.com）以更具图形交互性的方式进行了演示。在本书中，我们会不时提醒读者访问这个网站，同时我们还使用了一个特殊的图标，如本段侧边所示。从现在起，每当出现这个图标（通常伴随着一个电路图），就表示你可以在配套网站上探索该电路的工作原理。（我使用的是JavaScript和HTML5的canvas元素来编程这些网页图形。）CodeHiddenLanguage.com网站完全免费。在少数例子中，网站确实使用了Cookie，但这只是为了允许你在计算机上存储一些信息。这个网站不会追踪你的数据或进行恶意攻击。我还将使用这个网站来对书中的内容进行说明或勘误。致谢除了在封面上署名的作者之外，还有一些同样不可或缺的人为本书的出版做出了贡献。特别要提到的是本书的执行编辑Haze Humbert，她恰好在我正准备更新第2版的时刻找到我，与我沟通这件事情的可能性。我从2021年1月开始做这件事情，她巧妙地引导我们渡过了难关，甚至在超过交稿截止日期几个月后，依然耐心地给予我支持。本书第1版的项目编辑是Kathleen Atkins，她理解我试图做的事，和她也有许多愉快的合作时光。当时我的代理人是Claudette Moore，她同样看到了这样一本书的价值，并且说服了Microsoft Press出版它。第1版的技术编辑是Jim Fuchs，我记得他帮我发现了很多令人尴尬的错误。第2版的技术审稿人Mark Seemann和Larry OBrien也发现了我的一些疏忽之处，并帮助我在原来的基础上进行了优化。我以为我在几十年前就已经弄清楚了compose和comprise这两个单词的区别，但显然并没有。对于这类错误的纠正，文字编辑Scout Festa做出了宝贵的贡献。我一直受惠于文字编辑的善举，是他们不懈地与不严谨和滥用语言的现象做斗争，尽管很多时候我与他们并不相识。至于本书中所遗留的任何错误，完全是我的责任。我想再次感谢本书第1版的试读者：Sheryl Canter、Jan Eastlund、Peter Goldeman（已故）、Lynn Magalska和Deirdre Sinnott（后来成为我的妻子）。本书第1版中的众多插图出自已故的Joel Panchot之手，我了解到他对自己为这本书所做的工作感到非常自豪。他的许多插图仍然被保留下来，但是由于需要更多的电路图，为了保持一致，我决定重做所有电路图［这些插图是我用C#程序生成的，该程序使用SkiaSharp图形库生成可缩放的矢量图形文件。在高级内容制作人Tracey Croom的指导下，SVG文件被转换为封装的PostScript（EPS），以便使用Adobe InDesign设置页面］。最后，我想将这本书献给我生命中最重要的两位女性。我的母亲曾在逆境中奋力拼搏，她为我的人生指引了方向，让我学会不退缩。在这本书的写作过程中，我们庆祝了她的95岁（也是最后一个）生日。我的妻子Deirdre Sinnott对我来说非常重要，她的成就、她对我的支持以及她的爱一直让我引以为豪。同时，致本书第1版的读者，你们的友好反馈让我感到格外高兴。Charles Petzold2022年5月9日

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