具体描述
《计算机组成与设计(第2版)(修订版)》论述当代计算机的基本组成原理和设计CPU的方法，内容包括组成计算机的基本逻辑部件与定时方法，指令系统设计的基本原则，与对现代编译器的支持接口，CPU的构成和控制器的设计技术方法，存储体系的构成原理和设计，输入输出系统设计和磁盘阵列可靠性技术，以及片上系统设计案例分析等。书中的举例紧密结合当今计算机先进技术，取材先进、重点突出、叙述深入浅出。《计算机组成与设计(第2版)(修订版)》可作为理工科大学生学习《计算机组成与设计》课程，或《计算机组成原理》课程的教科书，也可提供从事计算机设计或计算机系统设计的工程技术人员参考。
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用户评价
这本书的学术性非常强，它提供了一种非常系统和严谨的学习路径，让你能够从最基础的逻辑门开始，一步步构建起对计算机硬件的认知。我记得其中关于时序逻辑的部分，尤其是触发器（flip-flops）和寄存器（registers）的设计，让我花费了不少时间去理解。理解了这些基础单元，才能明白CPU如何存储和处理状态信息。书中对状态机的设计也进行了详细的讲解，这是一种非常强大的抽象工具，可以用来描述复杂的控制逻辑。我记得书中举了一个例子，用状态机来设计一个简单的交通灯控制器，非常形象。然后，这本书就将这些基础模块组合起来，讲解CPU的指令执行过程。它详细描述了取指、译码、执行、访存、写回这几个阶段是如何在一个CPU周期内完成的，以及如何通过控制单元来协调这些操作。我印象最深刻的是CPU的控制单元的设计，它就像一个指挥官，根据当前指令和CPU状态，发出各种控制信号，驱动数据通路中的各个部件工作。书中还介绍了一些指令的实现细节，比如整数加法、乘法、除法等，以及浮点数的运算。这些内容虽然枯燥，但却非常重要，它们是CPU最基本的功能。这本书也让我对计算机体系结构的设计原则有了更深的理解，比如模块化设计、流水线技术、缓存一致性等。
评分这本书给我最大的价值在于，它打破了我对计算机的“黑箱”认知。在我阅读这本书之前，我只知道敲下键盘，屏幕上就会出现我想要的内容，但背后的机制对我来说是完全陌生的。这本书就像一本“解剖图谱”，详细地展示了计算机的各个组成部分是如何协同工作的。我记得我花了很长时间去理解CPU的寄存器文件，它就像CPU内部的“工作台”，存储着当前正在处理的数据和指令地址。理解了寄存器，就理解了CPU如何进行快速的数据存取。书中对ALU（算术逻辑单元）的设计也让我印象深刻，它能够执行各种算术和逻辑运算，是CPU的核心计算部件。我记得书中举了一个例子，用一个简单的逻辑门电路来模拟加法运算，让我直观地感受到了逻辑运算是如何转化为机器指令的。我还对书中关于存储器层次结构的讲解非常着迷，从速度最快的寄存器，到速度较慢但容量更大的内存，再到速度最慢但容量最大的硬盘，这种分层的设计是为了在性能和成本之间取得平衡。书中还介绍了缓存的工作原理，以及如何通过程序优化来提高缓存命中率，从而提升程序运行速度。我记得书中还提到了总线接口，它就像计算机内部的“高速公路”，负责在各个部件之间传输数据。这些让我对计算机的硬件构成有了非常清晰的认识。
评分这本书的语言风格相对来说比较直接，没有过多的修饰，它更注重信息的传递和知识的讲解。我记得书中在讲解指令集架构（ISA）时，花了很多篇幅去介绍MIPS指令集，包括各种指令的格式、功能和寻址方式。虽然MIPS已经不是当前最主流的指令集，但它作为教学模型非常经典，它能够帮助初学者很好地理解指令集的构成和工作原理。书中还对比了RISC和CISC指令集的优缺点，让我对不同设计哲学有了更深的认识。我记得书中在介绍CPU的设计时，详细讲解了指令流水线技术，包括指令的取指、译码、执行、访存、写回这五个阶段，以及如何通过重叠执行来提高指令吞吐量。我还对书中讲解的分支预测技术印象深刻，它能够预测程序执行的分支方向，从而减少流水线停顿，提高CPU的效率。书中还介绍了一些基本的I/O接口技术，比如并行接口和串行接口，以及它们在数据传输上的区别。这本书也让我对计算机的输入输出系统有了更全面的认识，包括中断、DMA等机制。我记得书中还提到了键盘、鼠标、显示器等常用设备的接口原理，虽然只是简单介绍，但已经足够让我对这些设备的工作方式有一个初步的了解。
评分这本书的内容非常丰富，涵盖了计算机组成原理的方方面面。我记得其中关于存储器系统部分的讲解，让我对RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）有了更深入的了解，以及它们在计算机中的作用。书中还详细介绍了DRAM（动态随机存取存储器）的工作原理，以及它与SRAM（静态随机存取存储器）的区别，包括刷新操作、读写时序等。这让我明白，为什么内存条会有容量和频率之分，以及它们对计算机性能的影响。我还对书中讲解的关于虚拟内存和页表机制印象深刻。它让我明白了操作系统是如何通过虚拟内存来管理物理内存的，以及程序是如何访问到看似无限的内存空间的。这种抽象机制对于现代操作系统的运行至关重要。书中还介绍了固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD）的工作原理，以及它们在存储速度和成本上的差异，这让我对不同存储介质的优劣有了更清晰的认识。我记得书中还提到了RAID（独立磁盘冗余阵列）技术，虽然没有深入讲解，但已经让我对数据冗余和性能提升有了初步的了解。这本书也让我对总线（bus）的概念有了更深的认识，包括数据总线、地址总线、控制总线的作用，以及它们是如何在CPU、内存和外设之间传输数据的。
评分读完这本书，我最大的感受是它提供了一个非常扎实的计算机底层知识框架。我之前接触的编程都是在比较高的抽象层面，比如Python、Java，对计算机内部是如何工作的几乎没有概念。这本书就像打开了一扇新世界的大门，让我了解到了我们编写的代码最终是如何被转化为机器能够理解的指令，以及这些指令是如何在CPU中执行的。例如，它详细介绍了CPU的指令集架构（ISA），理解了不同指令的功能和格式，我才明白为什么有些操作比其他操作要快。书中对流水线技术、缓存机制的讲解也让我印象深刻，这些都是为了提高CPU性能而设计的关键技术。我特别喜欢它通过一些具体的例子来阐述抽象概念，比如用一个简单的MIPS指令集来演示CPU的工作流程，这比纯理论的讲解要生动很多。虽然MIPS已经不是主流的CPU架构，但它作为教学模型非常经典。我记得有一个章节讲到存储器层次结构，从寄存器、一级缓存、二级缓存一直到主存和辅存，这种分层的设计是为了弥补不同存储介质在速度和成本上的差异，我之前从来没想过存储器也有这么多层级。书中的一些图例，比如展示缓存命中率对性能影响的图，非常直观。它解释了为什么局部性原理（temporal locality and spatial locality）对于提高程序性能至关重要，以及操作系统和硬件是如何协同工作来管理这些缓存的。这本书也让我开始思考，为什么有的程序运行起来比其他程序慢，除了算法本身，硬件的瓶颈也是一个重要因素。我之前可能更多地关注代码的逻辑，现在会开始思考代码的执行效率，以及如何写出更“硬件友好”的代码。这本书在讲解微架构时，也涉及到了一些并行处理的概念，虽然没有深入到多核并行和GPU并行，但已经足够让我对现代计算机的强大能力有一个初步的认识。
评分这本书的章节安排非常有条理，从最基础的数字系统和逻辑门开始，逐步深入到CPU的设计、存储器系统、I/O系统，最后甚至涉及到了并行处理和未来发展趋势。这种由浅入深的结构非常适合初学者。我记得我花了很长时间去理解二进制、补码、浮点数表示这些基础知识，因为它们是后续所有计算的基础。书中对这些数字表示的讲解非常细致，包括它们是如何在计算机内部存储和运算的，以及可能出现的精度问题。然后，它进入到组合逻辑和时序逻辑的设计，从最简单的加法器、译码器，到更复杂的寄存器、计数器。我尤其对书中讲解如何从逻辑门构建出更复杂的电路感到着迷。它就像搭积木一样，一步一步地构建出CPU的核心部件。例如，它讲解了 ALU（算术逻辑单元）的设计，以及如何通过选择器（multiplexer）来控制ALU执行哪种运算。理解了ALU，就理解了CPU最核心的功能。这本书的图示质量很高，虽然有时候会觉得太小，但整体上还是能够清晰地展示电路结构和数据流向。我记得书中有一个图，展示了一个简化的CPU数据通路，包括指令存储器、寄存器堆、ALU、数据存储器等，以及它们之间的连接关系，我反复看了很多遍，才算是把CPU的整体架构在脑海中建立了一个初步的印象。这种将抽象的计算机模型可视化，是我学习过程中非常重要的一个环节。
评分这本书的封面设计我一开始觉得很普通，就是那种教科书常见的版式，硬壳封面，蓝色的主色调，上面是银色的标题，还有个简单的电路板图案。当时买它纯粹是因为课程需要，抱着“读完就扔”的心态。翻开第一页，我就被密密麻麻的英文吓到了，虽然书名是中文，但里面的内容似乎是直接翻译过来的，很多术语都是直译，读起来有些生硬。我记得当时最头疼的是那些关于逻辑门、时序逻辑的章节，各种符号和图表让我眼花缭乱，感觉就像在看天书。尤其是那些状态转移图，每次都要反复对照才能理解，有时候甚至要画小抄才能勉强跟上老师的节奏。教授在课堂上讲得很快，他似乎认为我们都对这些东西了如指掌，但对我来说，很多基础概念都需要花大量时间去消化。例如，理解一个简单的加法器是如何工作的，就需要拆解成好几层逻辑，从最底层的与门、或门、非门，到半加器、全加器，再到多位加法器。我常常在想，为什么这些基础的逻辑操作要用如此复杂的方式去表达，难道就没有更直观的方法吗？当然，随着课程的深入，我也慢慢体会到了其中的精妙之处，但初期的痛苦绝对是刻骨铭心的。我记得有一次为了弄懂CPU的指令流水线，我整整花了两个晚上，一边看书一边画图，眼睛都快看瞎了，最后才勉强理解了指令的取指、译码、执行、访存、写回这几个阶段是如何交错进行的，以及为什么会出现冒险（hazard）问题。那种豁然开朗的感觉确实是有的，但为此付出的代价也相当大。这本书的排版也挺让人费解的，有时候一个公式会分成好几行，中间夹杂着一些解释，读起来很不连贯。还有那些大量的图示，虽然说是为了帮助理解，但有时候图又画得太小，细节看不清楚，需要放大好几倍才能辨认。总的来说，这本书在我初次接触计算机组成原理时，给我留下了“晦涩难懂”的深刻印象。
评分这本书让我真正理解了“硬件决定软件”这句话的含义。之前我可能认为编程能力主要取决于算法和数据结构，但这本书让我意识到，硬件的性能、架构以及一些底层设计，都会直接影响到软件的执行效率和可实现的复杂程度。例如，书中对指令流水线和分支预测的讲解，让我明白了为什么现代CPU可以达到如此高的指令执行速率，同时也让我理解了为什么在编写代码时，要尽量避免频繁的分支跳转，因为这会影响流水线效率。书中对缓存的讲解也让我受益匪浅，理解了缓存的工作原理以及如何通过优化内存访问模式来提高缓存命中率，从而大幅提升程序性能。我记得书中举了一个例子，对比了两种不同的矩阵乘法实现方式，一种是直接按顺序计算，另一种是优化了数据访问顺序，结果性能差异非常大。这让我深刻认识到，即使是相同的算法，在不同的硬件环境下，其表现也可能截然不同。这本书还介绍了一些指令集架构（ISA）的演变，以及RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）的优缺点。这让我对不同CPU的设计理念有了更深的认识。虽然书中没有深入讲解ARM等移动端架构，但它提供的基础知识是通用的。这本书也让我对计算机硬件的发展趋势有了一定的了解，比如多核处理器、GPU计算等。
评分这本书的写作风格有点像一个经验丰富的工程师在分享他的工作心得，虽然语言上可能没有那么华丽，但字里行间透露着一种严谨和务实。它不会故弄玄虚，而是直奔主题，用最直接的方式去解释复杂的技术。我印象最深刻的是它对于中断（interrupt）和异常（exception）的处理机制的讲解。在没有读这本书之前，我只知道程序出错时会有一个“中断”，但具体是怎么回事，为什么会有中断，它是如何工作的，我完全不清楚。这本书详细地解释了中断的来源（硬件中断、软件中断），CPU如何响应中断，以及中断服务程序（ISR）的工作流程。这让我明白，即使在执行用户程序时，CPU也能够被外部事件（比如键盘输入、网络数据到达）打断，去处理这些紧急事务，然后再回到原来的程序继续执行。这种异步处理机制对于构建响应式的系统至关重要。同样，异常的处理也让我明白了程序运行时出现的各种错误，比如除零、非法指令等，CPU是如何检测到并触发相应的处理机制。书中还介绍了I/O（输入/输出）系统的基本原理，比如端口映射、DMA（直接内存访问）等技术，这让我了解了CPU是如何与外部设备进行通信的，以及DMA如何让外设直接访问内存，从而减轻CPU的负担。我记得书中有一个图示，对比了中断驱动I/O和DMA的工作流程，非常清晰地展示了DMA的优势。这本书还触及了一些操作系统课程会涉及的概念，比如进程切换、上下文切换等，但它从硬件的角度来解释这些概念，使得理解更加深刻。
评分这本书给我最大的启示在于，它让我看到了软件和硬件之间密不可分的联系。在学习这本书之前，我可能觉得软件工程师和硬件工程师是两个完全不同的职业，但这本书让我明白，很多软件的性能瓶颈往往来自于硬件的限制，而硬件的设计又需要考虑如何更好地支持软件的运行。例如，书中对缓存一致性协议的讲解，让我明白了多核处理器在共享内存时是如何保证数据一致性的，这对于编写高性能的并行程序至关重要。我还记得书中对I/O接口的设计的讲解，这让我理解了为什么某些外设连接到电脑上时，速度会比预期的慢，或者需要安装特定的驱动程序。这本书也让我对计算机的“功耗”问题有了一定的认识，虽然它不是这本书的重点，但文中偶尔提及的关于降低功耗的硬件设计策略，让我开始关注到这个问题。我记得书中在讲解CPU设计时，提到了一些关于功耗优化的技术，比如时钟门控（clock gating）和电源门控（power gating）。这些都让我意识到，高性能的计算是以巨大的能耗为代价的，而如何平衡性能和功耗，是计算机体系结构设计中的一个重要挑战。这本书也让我开始思考，未来计算机的发展方向，比如异构计算、存内计算等，这些都是为了克服现有硬件架构的瓶颈而提出的新思路。
评分考研之用～～潘老师那个普通话啊～～～
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