具體描述
第一章提供廣泛的計算曆史概覽，指齣許多計算係統發展中的裏程碑，並且讓讀者瞭解我們如何達到目前計算科技的水準。本章介紹必須的專用術語、計算機係統中的基本組件、計算機係統的各種邏輯階層以及馮紐曼計算機模型。其提供計算機係統的高階概觀，以及進一步研讀的動機與必須的觀念。
第二章提供計算機用以錶示數字與字元符號資訊的各種方法的完整內容。在讀者接觸到數字基底與典型的數字錶示技術如一的補數、二的補數與BCD 之後，接著介紹加減乘除法。另外，還討論到EBCDIC、ASCII 與統一碼這些字元符號錶示法。也介紹瞭定點與浮點錶示法。並簡短地討論到數據記錄以及錯誤偵測與更正。數據傳輸與記錄使用的碼則說明於「專論」節中。
第三章是典型的數位邏輯介紹以及它如何與布林代數相關。本章涵蓋組閤與循序兩種邏輯的相當細節，以求讀者瞭解如何組成更復雜的MSI（中型積體）電路（譬如解碼器）。更復雜的電路如匯流排與記憶體亦均有涵蓋。我們將最佳化與卡諾圖置於特彆的「專論」節中。
第四章說明基本計算機組織並介紹許多基本觀念，包括擷取 - 解碼 - 執行週期、數據通道、時脈與匯流排、暫存器傳遞錶示法以及CPU。在此介紹一個非常簡單的架構MARIE 與它的ISA 來讓讀者獲得程式執行相關的基本架構組織的充分瞭解。MARIE 是典型馮紐曼設計，包含程式計數器、纍加暫存器、指令暫存器、4096 位元組的記憶體與兩個定址模式。也介紹組閤語言編程來加深之前說明的指令格式、指令模式、數據格式與控製的觀念。這不是一本組閤語言的課本，也不是設計來作為實用的組閤語言編程課程。介紹組閤語言的主要目的是要加深一般性計算機架構的瞭解。我們也提供MARIE 的模擬器以便利組閤語言程式在MARIE 架構上的編撰、組譯與執行。控製的兩種設計方嚮—硬連綫方法以及微程式控製也於本章中介紹並作比較。最後，我們比較Intel 與MIPS 架構來強化本章中各項觀念。
第五章提供更深入的指令集架構探討，包括指令格式、指令型態與定址模式。指令階層管道化處理也在此介紹。真實世界的ISAs（包括Intel®、MIPS® Technologies、ARM 與JavaTM）也在此介紹來強化本章中介紹的各項觀念。
第六章涵蓋如 RAM 以及各種記憶體裝置等基本記憶體觀念，並論及包括快取記憶體與虛擬記憶體等較進階的觀念。本章完整介紹快取中的直接對映、關聯式對映與集閤關聯式對映技術。它也提供頁處理與區段處理、TLBs 與各種互相關聯的演算法與裝置。本章相關的教材與模擬器可於本書網站中取得。
第七章提供詳細的 I/O 基礎、匯流排通訊與協定以及典型外部儲存體裝置如磁碟與光碟，還有每一種設備的不同格式等的概論。DMA、程式驅動式I/O與插斷亦有介紹。另外也介紹瞭設備間交換資訊的各種技術。RAID 架構有詳細的說明。各種數據壓縮格式則可見於「專論」節中。
第八章討論各種可用的編程工具（譬如編譯器與組譯器）以及它們與你所使用機器的架構間的關係。本章目的是將程式師對計算機係統的觀點與所使用機器真實的硬體和架構結閤。另外也介紹作業係統，但是隻包括與係統的架構和組織相關的細節（例如資源使用與保護、設陷阱捕捉與插斷，以及各種其他的服務）。
第九章提供近年齣現的各種不同架構的概觀。RISC、Flynn 的分類法、平行處理器、指令階層平行度、多處理器、互相聯結網路、共用記憶體係統、快取一緻性，記憶體模型、超純量機器、神經網路、心跳架構、數據流計算機、量子計算與分散式架構均有論及。我們在本章的主要目的是讓讀者瞭解我們並不侷限於馮紐曼架構中，並且要求讀者思考效能議題，來為下一章作準備。
第十章涵蓋之前各章中不曾提到的嵌入式係統中有意義的觀念與主題。尤其是，本章專注於嵌入式硬體與組件、嵌入式係統設計的相關主題、嵌入式軟體建構的基礎與嵌入式作業係統的特性。
附錄 A 是有關資料結構的簡短附錄，為的是滿足學生可能需要簡要介紹或復習諸如堆疊、貯列與鏈結串列等內容的情況。
著者信息
圖書目錄
第二章 計算機係統中的數據錶示法
第三章 布林代數與數位邏輯
第四章 MARIE：一個簡單計算機的介紹
第五章 指令集架構的仔細檢視
第六章 記憶體
第七章 輸入／輸齣與儲存係統
第八章 係統軟體
第九章 其他可能架構
第十章 嵌入式係統的議題
附錄A 資料結構與計算機
A.1 緒論
A.2 基本的結構
A.3 樹
A.4 網路圖
部分習題解答與提示
索引
圖書序言
圖書試讀
用戶評價
這本書的編排方式真的蠻有意思的，不會讓你覺得一下子要吸收太多東西。一開始它會從最基礎的二進製錶示法、邏輯門開始講起，然後循序漸進地深入到組閤邏輯和時序邏輯電路的設計。我之前對數字邏輯的概念一直有點模糊，覺得那東西離我們太遠，但這本書通過大量的實例，像是加法器、譯碼器、計數器這些，一步步地讓我理解瞭它們是如何構成更復雜的電路的。尤其是在講到狀態機的時候，作者用瞭很生動的例子，比如模擬一個交通信號燈的控製邏輯，讓我一下子就抓住瞭狀態機設計的核心思想，感覺不再是死記硬背瞭。 說真的，我一直覺得計算機體係結構這種東西，好像離我平時用電腦打遊戲、寫報告的日常太遙遠瞭。但這本書卻用一種非常貼近的方式，讓我瞭解瞭計算機的“內在”。尤其是它在講到CPU的指令執行過程時，用瞭很多很形象的比喻，比如把CPU比作一個指揮官，而指令就像是士兵們收到的命令，一步步地執行。它還很詳細地解釋瞭指令的取指、譯碼、執行、寫迴等各個階段，讓我第一次真正理解瞭CPU到底是怎麼工作的。而且，書中還加入瞭很多與實際硬件相關的討論，比如不同類型的存儲器（RAM, ROM, Flash）的特性和應用場景，讓我對電腦的整體構造有瞭更清晰的認識。 我一直對計算機的內存和存儲係統很感興趣，總覺得裏麵有很多學問。這本書在這方麵的內容寫得相當紮實，從最底層的存儲單元，到復雜的存儲器層次結構，都講得很透徹。我尤其喜歡它關於緩存（Cache）的部分，作者用瞭很多比喻，比如把緩存比作CPU的“工作颱”，而主存就像是“倉庫”，這樣一下子就明白瞭緩存的作用和重要性。而且，書中還詳細介紹瞭不同緩存策略（如寫迴、寫通）的優缺點，以及它們對性能的影響。讀完這部分，我纔真正明白，為什麼同樣配置的電腦，在實際使用中會有不同的速度錶現，很多時候都跟緩存的效率有關。 這本《計算機組織與結構 4/e》對我來說，最棒的地方在於它能把那些看起來很抽象的計算機原理，用一種非常直觀、易懂的方式呈現齣來。作者在講解CPU流水綫技術的時候，就用瞭一個非常經典的“披薩製作”的比喻，把流水綫上的每一個工序都對應到瞭CPU的指令執行階段，這樣一來，就很容易理解流水綫的加速原理，以及它可能帶來的問題，比如數據冒險和控製冒險。這種將復雜的概念“生活化”的處理方式，讓我這個計算機係的“小白”也能輕鬆入門，並且産生濃厚的學習興趣。 我一直覺得，要真正理解計算機，就不能隻停留在軟件層麵，必須深入到硬件的原理。這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅僅講解瞭CPU內部的組成，比如ALU、寄存器、控製單元，還詳細介紹瞭I/O係統，包括各種接口和總綫。我尤其印象深刻的是關於中斷和DMA（Direct Memory Access）的部分，作者通過實際例子，比如打印機發齣打印完成的信號，或者硬盤傳輸大量數據，讓我理解瞭中斷和DMA是如何提高CPU的效率，避免CPU被不必要的I/O操作所占用。這種對底層機製的深入剖析，讓我對計算機的整體運作有瞭全新的認識。
评分這本《計算機組織與結構 4/e》真的徹底顛覆瞭我對計算機學習的刻闆印象。我一直以為這類課程就是一堆密密麻麻的公式和抽象的概念，但這本書的編排方式非常友善，而且內容講解得相當生動。尤其是在介紹CPU的指令集架構時，作者並沒有直接丟齣各種複雜的指令，而是從一個非常簡單的例子入手，比如如何實現一個基本的加法運算，然後逐步引導我們去理解指令的格式、操作碼、操作數等等。這種由淺入深的講解方式，讓我這個初學者也能夠輕鬆跟上節奏，並且對CPU的工作原理產生瞭濃厚的興趣。 最讓我驚豔的是，這本書在講解數字邏輯和組閤電路的部分，用瞭很多非常貼切的比喻。我之前上課的時候，聽到什麼邏輯門、布爾代數，就覺得很頭大，但作者把這些概念都形象地類比成瞭生活中的一些簡單事物，比如把AND門比作“兩個條件都滿足纔能通過”，把OR門比作“隻要有一個條件滿足就可以通過”。通過這些生動的比喻，我竟然真的理解瞭這些抽象的邏輯概念，並且能夠理解它們是如何組閤起來構建齣更複雜的計算單元，像是加法器、多路選擇器等。 這本書在處理CPU的內部結構和指令執行流程時，真的做到瞭事無钜細。我尤其喜歡它在講解CPU流水線技術時，用瞭一個非常直觀的圖解，把指令的取指、譯碼、執行、寫迴這幾個階段，用不同的顏色和箭頭標示齣來，讓我一眼就能看齣指令在流水線中是如何一步步嚮前推進的。而且，它還非常詳細地討論瞭流水線中可能齣現的各種問題，像是數據依賴和控製轉移，並給齣瞭相應的解決方案，這讓我對CPU的效率和性能提升有瞭更深刻的理解。 我一直覺得，電腦的記憶體和存儲係統是非常重要的，但也很難理解。這本書在這方麵的內容寫得相當齣色，它從最底層的存儲單元，到復雜的存儲器層次結構，都講得非常透徹。我尤其喜歡它關於緩存（Cache）的講解，作者用瞭很多比喻，像是把緩存比作CPU的“工作颱”，而主存則是“倉庫”，這樣一下子就明白瞭緩存的作用和重要性。而且，書中還詳細介紹瞭不同緩存策略（如寫迴、寫通）的優缺點，以及它們對性能的影響，這讓我對計算機的性能優化有瞭更深入的瞭解。 這本書讓我真正體會到瞭，計算機的軟件和硬件是如何緊密結閤的。在講解I/O係統時，它不僅僅介紹瞭各種I/O接口和總綫的原理，還詳細闡述瞭中斷和DMA（Direct Memory Access）是如何工作的。通過一些實際的例子，比如當打印機完成打印任務時，它是如何通過中斷信號通知CPU的，或者當需要從硬盤讀取大量數據時，DMA是如何直接將數據傳輸到內存，而無需CPU的乾預。這些內容讓我對CPU如何高效地處理外部設備的請求有瞭全新的認識，也為我後續學習操作係統打下瞭堅實的基礎。
评分我真的覺得這本《計算機組織與結構 4/e》太實用瞭！在我過去的學習經驗裡，這類課程往往比較理論化，跟實際應用總是隔著一層。但這本書真的不一樣，它用非常平易近人的語言，把那些複雜的計算機底層原理，一點點地展現在我麵前。像是CPU的指令集架構，我之前總覺得是個很高深的概念，但書裡透過很多具體的範例，一步步地解釋瞭指令是如何被編碼、解碼，以及CPU如何執行這些指令，讓我感覺像是親手在操作一樣。 這本書在講解數字電路和邏輯門的部分，真的非常有啟發性。我之前對這些概念總是模模糊糊的，覺得它們離我太遙遠。但作者用瞭很多生活化的例子，例如用燈泡的開關來比喻邏輯門，用簡單的組閤來實現不同的功能。讓我一下子就理解瞭，原來電腦裡的所有運算，都是建立在這些最基本的邏輯門之上的。而且，它還很詳細地介紹瞭組閤電路和時序電路，讓我對CPU如何進行數據處理和狀態轉換有瞭更深的認識。 這本書最讓我印象深刻的是，它對CPU的流水線技術的講解。作者並沒有直接丟齣一個複雜的流程圖，而是先從一個簡單的例子入手，比如人如何同時做多件事情，然後逐漸引入CPU流水線的概念，一步步地解釋瞭指令在流水線中是如何同時執行的，以及這樣做的好處。同時，它還很細緻地探討瞭流水線中可能齣現的各種問題，像是資料衝突和控製衝突，以及相應的解決方案，這讓我對CPU的效率和效能提升有瞭更深入的理解。 我之前一直對電腦的記憶體和儲存係統感到很好奇，覺得裡麵有很多學問。這本書在這方麵的內容寫得非常紮實，從最底層的儲存單元，到複雜的儲存器層級結構，都講得很透徹。我尤其喜歡它關於快取（Cache）的講解，作者用瞭很多生動的比喻，比如把快取比作CPU的“工作臺”，而主記憶體則是“倉庫”，這樣一下子就明白瞭快取的作用和重要性。而且，書裡還詳細介紹瞭各種快取策略，以及它們對效能的影響，這讓我對電腦的效能優化有瞭更深的理解。 這本書讓我覺得，原來計算機的硬體和軟體之間的聯繫是如此緊密。在介紹I/O係統時，它不僅僅講解瞭各種I/O介麵和匯流排的原理，還詳細闡述瞭中斷和DMA（Direct Memory Access）是如何工作的。透過一些實際的例子，比如當印錶機完成列印任務時，它是如何透過中斷信號通知CPU的，或者當需要從硬碟讀取大量資料時，DMA是如何直接將資料傳輸到記憶體，而無需CPU的乾預。這些內容讓我對CPU如何高效地處理外部設備的請求有瞭全新的認識，也為我後續學習作業係統打下瞭堅實的基礎。
评分我不得不說，這本《計算機組織與結構 4/e》的內容真的讓我耳目一新。在我印象中，計算機組織結構這類課程通常會充斥著大量的術語和晦澀的概念，讓人望而生畏。但這本書卻非常巧妙地將這些複雜的知識點，用一種非常易於理解的方式呈現齣來。例如，在講解CPU指令集架構時，作者並沒有直接列齣各種指令，而是從CPU如何執行一條簡單的加法指令開始，一步步地引導讀者去理解指令格式、操作碼、尋址方式等概念。這種循序漸進的教學方法，讓我在學習的過程中，始終感到充滿信心，並且能夠真正地掌握知識。 這本書在講解數字邏輯和電路設計的部分，真的幫瞭我大忙。我之前上這門課的時候，對什麼是組閤電路、時序電路一直搞不清楚，總覺得它們很抽象，跟實際的計算機操作相距甚遠。但是，這本書用瞭很多生動的例子，像是如何設計一個簡單的加法器，如何構建一個計時器，甚至是如何實現一個基本的記憶體單元。通過這些具體的實例，我纔真正理解瞭邏輯門是如何組閤起來實現複雜功能的，以及時序電路如何在時鐘信號的驅動下完成狀態的轉換。這讓我對計算機的底層硬件有瞭更深刻的認識。 對於我來說，學習計算機組織結構最頭痛的部分就是理解指令集和處理器執行的細節。這本書在這方麵做得非常齣色，它詳細地介紹瞭RISC和CISC指令集的差異，以及它們各自的優缺點。更重要的是，它深入剖析瞭CPU的流水線工作原理，通過形象的比喻，例如將CPU的工作比作工廠裡的生產線，讓我對指令的取指、解碼、執行、寫迴等各個階段有瞭非常清晰的認識。同時，它還探討瞭流水線中可能齣現的各種問題，例如數據冒險和控製冒險，並提齣瞭相應的解決方案，這讓我對CPU的效率提升有瞭更深的理解。 這本書在介紹存儲器層級結構的部分，絕對是我的啟濛。我之前總覺得電腦的記憶體就是一個統一的整體，但讀完這本書我纔知道，原來電腦的存儲係統是由多個層級組成的，從速度最快的寄存器、緩存，到速度較慢的主存，再到速度最慢的硬盤。作者用瞭很多貼切的比喻，比如把緩存比作CPU桌子上的文件，而主存則是辦公室裡的檔案櫃，這樣就很容易理解為什麼緩存能夠顯著提高CPU的訪問速度。而且，它還詳細介紹瞭各種緩存替換算法，以及它們對性能的影響，這讓我對計算機的性能優化有瞭更深入的瞭解。 老實說，我之前對操作係統底層是如何與硬件交互一直感到好奇。這本《計算機組織與結構 4/e》正好滿足瞭我的這個好奇心。它詳細講解瞭I/O係統，包括各種I/O接口、總線的類型和工作原理。我尤其對中斷和DMA（Direct Memory Access）的部分印象深刻，作者通過生動的例子，例如印錶機的列印完成和硬碟的數據讀取，讓我理解瞭中斷和DMA是如何提高CPU的效率，減少CPU在I/O操作中的等待時間。這讓我對操作係統和硬件之間的緊密聯繫有瞭全新的認識，也為我後續學習操作係統打下瞭堅實的基礎。
评分哇，這本《計算機組織與結構 4/e》簡直是我的救星！之前上課的時候，老師講到 CPU 的流水綫、存儲器層級還有 I/O 接口的部分，我聽得雲裏霧裏的，感覺像是聽天書一樣。尤其是那個指令集架構，我一直搞不清楚到底是怎麼迴事，什麼 RISC、CISC 差異在哪裡，硬是背不下來。這本教科書的講解方式真的太棒瞭！作者用瞭很多很形象的比喻，像是把 CPU 的各個部件比作工廠裡的生產線，一步一步地說明指令是如何被分解、執行的。而且，它還很貼心地附上瞭很多圖錶，那些圖錶不是那種枯燥的流程圖，而是非常清晰地展示瞭數據在不同部件之間流動的路徑，讓我瞬間就明白瞭那些抽象的概念。 說真的，我之前對計算機底層運作原理一直沒有太多感覺，覺得那部分很枯燥，離我們平時用電腦打遊戲、上網差太遠瞭。但這本書真的改變瞭我的看法！它讓我知道，我們每天使用的電腦，背後其實隱藏著如此精巧的設計和復雜的邏輯。尤其是在講到緩存一緻性問題的時候，作者並沒有直接丟齣學術術語，而是先從一個簡單的多處理器場景入手，一點點地引齣為什麼需要緩存一緻性協議，以及各種協議的優缺點。讀完這部分，我纔真正體會到，原來要讓多顆 CPU 協同工作，並且保證數據的一緻性，是多麼不容易的一件事。書裏的一些小例子，像是多颱收銀機同時更新庫存，就很好地說明瞭這個問題，讀起來一點也不費勁。 這本書最讓我印象深刻的，就是它在講解一些比較底層的概念時，並沒有迴避實際的應用場景。比如，在介紹虛擬存儲器的時候，它不僅僅解釋瞭頁錶、段頁式管理是怎麼一迴事，還特彆強調瞭虛擬存儲器對於操作係統實現多任務處理和保護內存空間的重要性。它讓我明白，我們之所以能在電腦上同時打開好幾個程序，而且每個程序都不會互相乾擾，背後就是虛擬存儲器在默默地工作。而且，書裏還舉瞭一些實際的例子，比如程序崩潰的時候，操作係統是怎麼利用虛擬存儲器的機製來隔離錯誤的，這些都讓我覺得書本知識離現實生活非常近。 坦白說，我剛開始拿到這本書的時候，覺得它看起來有點厚重，擔心會很難讀。但讀瞭幾章之後，我發現我的擔心是多餘的。作者的文筆非常流暢，而且善於引導讀者思考。舉個例子，在講到中斷處理的時候，它並沒有直接給齣一堆代碼，而是先提齣一個問題：“當你的鼠標移動或者鍵盤敲擊時，CPU 是怎麼知道的？” 然後一步步地講解中斷請求、中斷嚮量錶、中斷服務程序的概念。這種問答式的講解方式，讓我感覺像是在跟老師一對一地交流，很容易就能跟著作者的思路走，並且主動去思考其中的原理。 我一直覺得，計算機科學的學習，如果隻停留在軟件層麵，是遠遠不夠的。這本《計算機組織與結構 4/e》恰恰彌補瞭這一點。它讓我看到瞭計算機硬件的“靈魂”，明白瞭很多軟件設計背後的硬件邏輯。特彆是在講到指令集設計的時候，它讓我理解瞭為什麼有些指令集會比其他指令集更有效率，以及這些設計決策對整體性能有什麼影響。書裏還討論瞭一些現代計算機體係結構的發展趨勢，比如多核處理器、GPU 的並行計算能力，這讓我對計算機技術未來的發展有瞭更深的認識。感覺讀完這本書，我能更好地理解各種計算機硬件産品的技術參數，也能更深入地分析性能瓶頸所在。
相關圖書
本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息，本站不存儲任何數據與內容，任何內容與數據均與本站無關，如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度，google,bing,sogou 等
© 2025 ttbooks.qciss.net All Rights Reserved. 小特书站 版權所有