最新計算機概論(第十版) (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

陳惠貞

图书标签:

• 計算機概論
• 計算機基礎
• 資訊科技
• 電子書
• 教科書
• 電腦科學
• 資訊工程
• 數位科技
• 程式設計
• 網路科技

《深入理解计算机系统：从底层到应用的全景解析》 本书旨在为读者提供一个全面、深入的计算机系统知识框架，内容涵盖了从硬件基础到高级软件应用的各个层面。我们不侧重于某一特定编程语言或应用领域的介绍，而是致力于剖析计算机系统运行的底层原理、数据如何在不同层次间流动、以及软件如何有效地与硬件协同工作。 第一部分：从比特到程序——硬件基础与数据表示 本部分将从最基本的层面——比特和字节——开始，系统地阐述数字逻辑和计算机的结构。我们将详细介绍二进制、补码等数字表示方法，以及它们在现代处理器中的实现。 逻辑门与组合电路： 深入探讨与非门、或非门等基本逻辑单元如何组合构建出复杂的算术逻辑单元（ALU）。我们将分析如何利用这些基本元件实现加法器和乘法器等核心运算部件。 处理器架构（ISA）： 重点讲解指令集架构（ISA）的设计哲学，包括RISC与CISC的权衡。我们将以一个典型的、简化的指令集为例，剖析指令的编码、寻址模式以及程序计数器（PC）的工作流程。理解ISA是理解汇编语言和编译器设计的前提。 内存层次结构与缓存： 计算机性能的关键瓶颈往往在于数据存取速度。本章将细致剖析内存系统的分层结构——寄存器、L1/L2/L3缓存、主存（DRAM）以及虚拟存储器。我们将引入局部性原理（时间局部性和空间局部性），并深入解析直接映射、组相联、全相联缓存的工作机制、命中与缺失的代价，以及写回策略（Write-back vs. Write-through）。 第二部分：程序如何在机器上执行——汇编、链接与加载 理解一个高级语言程序如何转化为可在硬件上执行的机器码，是掌握系统编程的关键。 汇编语言与过程调用： 介绍如何将高级语言的控制流结构（如循环和条件判断）映射到汇编指令。重点解析函数调用约定（Calling Conventions），包括参数传递、栈帧的建立与销毁、以及返回地址的保存。我们将通过实例展示栈溢出攻击的原理基础。 目标代码与可执行文件格式： 深入剖析ELF（Executable and Linkable Format）等标准文件格式的内部结构，包括代码段（.text）、数据段（.data, .bss）和符号表。 链接器的艺术： 详细阐述静态链接和动态链接的过程。静态链接如何解决符号引用并合并代码；动态链接器（Loader）如何在程序运行时解析共享库（.so/.dll）的地址，以及延迟绑定（Lazy Binding）的技术实现。 第三部分：程序与数据——数据流与系统调用 本部分关注程序运行时的数据表示、存储布局以及程序与操作系统内核的交互。 数据类型与内存对齐： 讨论不同基本数据类型（整数、浮点数）在内存中的精确存储方式，特别是IEEE 754浮点标准的细节。强调数据对齐（Alignment）对性能的影响以及编译器如何处理结构体和联合体的内存布局。 系统调用接口（Syscalls）： 阐明用户模式（User Mode）与内核模式（Kernel Mode）之间的界限。系统调用是程序获取操作系统服务的唯一途径。我们将以I/O操作（如`read`, `write`）为例，解析系统调用 Trap 过程的开销和安全性考量。 进程与并发基础： 介绍进程的基本概念——资源隔离的单元。探讨上下文切换的机制，以及程序如何通过创建新进程来并行执行任务。 第四部分：抽象与隔离——虚拟内存系统 虚拟内存是现代操作系统最精妙的设计之一，它为每个进程提供了私有的、连续的地址空间。 分页机制： 详细解释虚拟地址到物理地址的转换过程，包括页表（Page Table）的结构、多级页表如何节省空间，以及快表（TLB, Translation Lookaside Buffer）在加速地址翻译中的作用。 内存管理策略： 讨论内核如何管理物理内存池，包括内存分配算法和缺页中断（Page Fault）的处理流程。分析缺页中断发生时，系统如何将数据从磁盘调入内存。 内存共享与保护： 阐述虚拟内存如何天然地提供进程间隔离，以及通过修改页表权限位实现代码段的只读保护。 第五部分：性能优化与系统可靠性 本部分着眼于如何利用对底层原理的理解来编写更高效、更健壮的软件。 编译与优化： 探讨编译器在将源代码转换为机器码时所执行的关键优化技术，如常量传播、死代码消除、循环展开等，以及它们如何影响最终代码的执行效率。 输入/输出（I/O）系统： 深入分析阻塞式I/O、非阻塞式I/O、以及I/O多路复用（如`select`/`poll`/`epoll`）的工作原理。理解这些机制对于构建高性能网络服务器至关重要。 并发编程的挑战： 介绍线程与进程的区别。着重分析并发执行中引入的竞态条件（Race Conditions）、死锁（Deadlocks）等问题，并探讨使用锁（Mutexes）、信号量（Semaphores）和原子操作来确保数据一致性的方法。 本书面向具有一定编程经验，渴望理解程序“幕后”运行机制的工程师、计算机科学专业学生以及系统架构师。通过对这些核心概念的系统学习，读者将能够从根本上提升代码的性能洞察力和系统的调试能力。

评分☆☆☆☆☆

這本電子書的介面設計和排版，坦白說，一開始讓我有點不太適應，尤其是在處理一些涉及到大量程式碼片段和低階記憶體操作的章節時。它不像有些教科書會用非常鮮豔的顏色來標示關鍵字或區塊，它給我的感覺是走一種極簡、學術型的風格，主要依賴文字的邏輯層次來引導讀者。舉例來說，當它講解作業系統（OS）的排程演算法，比如Robin制（時間片輪轉）和優先權排程時，書中對於上下文切換（Context Switching）的機制描述得極為細膩，包括了暫存器狀態的保存與恢復過程，甚至還牽涉到了硬體中斷（Interrupt）的處理流程。這部分內容，對我這個習慣了用高階語言（如Python）寫程式的人來說，簡直是上了一堂「數位世界的底層解剖課」。雖然閱讀起來需要更多的專注力，但當你真正理解了作業系統是如何在複雜的多工環境下，公平且高效地分配CPU資源時，那種對電腦運作原理的敬畏感是無可取代的。這本書的價值，就在於它逼迫你去直視那些被上層應用完美隱藏掉的複雜性。

评分☆☆☆☆☆

我得說，對於我這種習慣了看那種圖文並茂、講解步驟簡單明瞭的「科普入門書」的讀者來說，這本《最新計算機概論(第十版)》在某些章節的處理方式，簡直可以說是「硬核」到不行！舉例來說，當它開始探討資料庫系統的設計原理時，它並沒有直接跳到SQL語法，而是花了大量的篇幅去解構B-tree與B+tree索引結構的底層機制，還有事務（Transaction）的ACID特性在分散式環境下是如何被保證的，涉及了兩階段提交（2PC）和三階段提交（3PC）的細節和侷限性。老實說，剛開始看的時候，我真的有點跟不太上，感覺自己像是在上大學部高年級的專業課程。不過，一旦我耐下性子，配合著書中提供的那些邏輯流程圖仔細咀嚼之後，我才發現，原來我們日常使用的很多軟體服務，背後竟然藏著這麼複雜且精密的工程設計。這本書的優點就在於它不迴避核心的技術細節，而是提供一個堅實的理論基礎，讓讀者能真正理解「為什麼」要這樣設計，而不只是學會「怎麼用」這個工具而已。這對於想要走軟體架構師這條路的年輕工程師來說，絕對是本必備的參考書。

评分☆☆☆☆☆

坦白講，作為一個對資訊科技抱持濃厚興趣的業餘愛好者，我之前看過好幾本號稱是「最新概論」的書籍，結果翻開來大多只是把幾年前的東西換個名字再包裝一下，內容深度嚴重不足。但是這本《最新計算機概論(第十版)》給我的感受完全不同。它對「人工智慧」和「機器學習」這兩個熱門領域的處理方式，就展現了極高的前瞻性。它不只是簡單地介紹了類神經網路（ANN）的基本架構，而是深入探討了卷積神經網路（CNN）在圖像處理上的層次結構，以及遞歸神經網路（RNN）在序列數據處理上的挑戰與改進（像是LSTM和GRU的運作原理）。更讓我驚喜的是，書中針對AI的「倫理」和「可解釋性」（Explainable AI, XAI）議題也進行了相當詳盡的討論，探討了當模型決策過程不透明時可能帶來的社會風險。這種將硬核技術與社會責任並重討論的寫法，是非常成熟且負責任的表現。它讓我意識到，單純了解演算法還不夠，理解其應用場景的限制和潛在影響，才是真正「概論」的意義所在。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《最新計算機概論(第十版)》電子書拿到手，光是看到這個厚度（雖然是電子版的，但光是想像那個知識量就覺得飽足），就讓人忍不住想趕快開始啃起來！不過，說真的，雖然書名聽起來很「計算機」，但對我這種非本科系出身，或者說是半路出家想搞懂數位世界的路人甲來說，它展現出來的廣度跟深度，真的讓人有點倒抽一口氣。我印象最深刻的是它在講述「雲端運算」那塊的論述，不是那種空泛地介紹什麼是IaaS、PaaS、SaaS這麼簡單，而是非常深入地剖析了不同供應商（像是AWS、Azure、GCP）的技術棧差異，甚至還用了很多圖表來解析容器化技術如Docker和Kubernetes在企業級應用中的實戰佈局。特別是它提到未來邊緣運算（Edge Computing）如何與5G技術深度結合，解決低延遲的需求，那個章節的分析讓我對未來幾年的IT趨勢有了非常清晰的輪廓。對於想從零開始打好基礎，又希望掌握前沿技術的讀者來說，這本書的內容涵蓋度確實是物超所值，雖然有些地方的數學公式需要多花點心思推導，但那種「豁然開朗」的感覺，絕對值得花時間去鑽研。

评分☆☆☆☆☆

讓我來聊聊我個人最欣賞的一點：它在網路通訊協議的闡述上，簡直是教科書等級的典範。我之前看過很多網路概論的書，大多只是點到為止地介紹OSI七層模型，然後就草草帶過TCP/IP的握手過程。然而，《最新計算機概論(第十版)》在這部分的深度簡直是令人嘆服。它不僅詳盡解釋了TCP的三向交握和四向揮手協議的每一個封包狀態轉換，還深入剖析了流量控制（Sliding Window）和擁塞控制機制（如Tahoe和Reno演算法）的數學基礎。特別是當它討論到IPv6的地址結構以及NAT技術在當前網路環境中的必要性時，其論述的嚴謹性和實用性達到了很高的平衡。對於任何需要與網路架構師溝通，或者想理解網路性能瓶頸的IT專業人士而言，這部分的章節簡直就是一本寶典。它沒有囉唆的廢話，每一句話、每一個圖表都是為了建構一個完整且堅固的網路知識體系服務，讀完之後，你會對數據在網路上「跳躍」的過程有著全新的、近乎物理學般的理解。