计算机组成原理

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出版者:西安交通大学出版社
作者:魏玉梅编
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-10
价格:15.00元
装帧:平装
isbn号码:9787560518671
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机组成原理
  • 计算机体系结构
  • 数字逻辑
  • 汇编语言
  • 计算机硬件
  • 存储系统
  • CPU
  • 输入输出
  • 流水线
  • 并行处理
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具体描述

好的,这是一本关于全球古代文明建筑艺术与工程技术的图书简介,重点在于探究古人在特定历史背景下,如何利用有限的资源和知识体系,构建出影响后世的宏伟结构。 --- 宏伟的倒影:失落的工程智慧与文明的坐标 ——一部横跨欧亚非大陆,探究古代建筑奇迹背后的力学、哲学与社会结构 第一章:泥土的史诗——美索不达米亚与尼罗河畔的起源 本书并非探讨硅基芯片的运行逻辑,而是沉浸于由泥土、石块和汗水浇筑而成的历史长河。我们将从人类文明的摇篮——幼发拉底河与底格里斯河畔,以及尼罗河谷开始这段旅溯。 苏美尔的城邦与空中花园的迷思: 我们不会解析如何设计现代的存储器或总线结构,而是聚焦于乌鲁克(Uruk)的巨型神庙(Ziggurat)。这些层叠的结构,在缺乏精确测量的时代,如何通过经验积累,实现令人惊叹的垂直精度?我们将分析其夯土技术、烧制砖块的配方,以及基于天文观测的朝向确定方法。重点在于,在缺乏现代数学工具的条件下,“感觉”与“经验”如何转化为可重复的工程实践。 埃及的永恒之谜——金字塔与方尖碑的几何学: 读者将跟随我们深入吉萨高原,不是探究数字电路中的二进制逻辑,而是考察巨石如何被切割、运输和精确安放。书中详细剖析了古埃及人对勾股定理的朴素认知如何应用于地基的平整度控制,以及他们如何利用水准仪和绳索工具,实现近乎完美的水平基准。我们将讨论石灰岩、花岗岩在不同气候条件下的耐久性处理,以及为支撑这些庞大质量而设计的内部卸载结构(如“减压室”的实际作用,而非仅仅是传说中的墓室)。方尖碑的竖立,更是对杠杆原理和摩擦力极限的极致运用,书中将重建推演当时可能使用的多级滑轮系统和斜坡设计。 第二章:山脉的雕刻者——安第斯山脉与古印度的水利智慧 我们将视角转向美洲和南亚,探讨在与旧大陆隔离的环境下,文明如何独立发展出独特的工程解决方案。 印加的无缝石作: 马丘比丘(Machu Picchu)和萨克塞瓦曼(Sacsayhuamán)的巨石墙,是手工切割艺术的巅峰。本书将详细对比印加人与古希腊人对几何的理解差异。印加石块之间,刀片无法插入的紧密结合,并非依赖于某种“粘合剂”,而是基于对石材纹理和应力分布的深刻理解。我们研究的不是算法优化,而是“磨合”的物理过程——通过沙子、水和反复的压力测试,使岩石表面在微观层面达到互锁。同时,安第斯山脉的梯田系统,是古代水土保持和微气候控制的教科书,其灌溉渠道的坡度设计,完美平衡了水流速度与土壤侵蚀的临界点。 印度河谷的城市规划: 摩亨佐-达罗(Mohenjo-Daro)的排水系统,比许多后世的文明都要先进。我们探讨的不是现代网络拓扑,而是古代城市功能分区与公共卫生的优先级别。砖块烧制的均匀性、下水道的坡度计算,以及“大浴池”的防水层技术(可能使用了沥青或特定矿物混合物),揭示了他们对材料科学的早期探索。 第三章:古典的逻辑与宏伟的跨越——希腊、罗马的理性结构 进入古典时代,工程学开始与哲学、几何学紧密结合,形成了更具系统性的设计方法。 希腊的比例与平衡: 帕特农神庙的立面,并非简单的直线堆砌。我们将分析古希腊人如何运用“视错觉矫正”技术,如柱身的微凸(Entasis)和基座的轻微上拱,以确保建筑在视觉上达到完美和谐。这是一种“美学算法”的应用,它优先考虑观察者的感知而非纯粹的几何学定义。 罗马的混凝土革命与桥梁的永恒: 罗马工程的精髓在于其“大力出奇迹”的材料创新——火山灰混凝土(Pozzolana)。本书将深入分析这种材料在水下或潮湿环境中的水化反应机制,解释为何一些罗马港口结构能屹立千年不倒。在渡槽和桥梁的设计中,我们研究的不是数据传输速率,而是拱券结构(Arch)的受力分析。罗马工程师如何通过实地试验,确定了最佳的拱矢角(Angle of Arch Thrust),使得数吨的石材压力能够被有效地转化为侧向推力,并被巨大的桥墩完美吸收。潘泰翁神殿(Pantheon)的巨大无柱穹顶,是古代力学分析的终极体现,书中将还原其穹顶厚度从基座到顶部的递减设计,以减轻自身重量并平衡环形墙的张力。 第四章:超越经验的极限——中世纪的飞升与匠人传统 本书的最后部分,将目光投向欧洲中世纪的哥特式大教堂,这是一个纯粹由“信仰驱动的结构创新”的时代。 飞扶壁与光线的捕捉: 哥特式教堂的设计,是对传统厚重墙体的彻底颠覆。我们不讨论数据库的索引结构,而是关注“应力路径的重新定向”。飞扶壁(Flying Buttress)并非装饰,而是巧妙地将高耸中殿上部侧推力,通过外部结构导向地面。书中将拆解其受力模型,解释为何需要多层、不同角度的扶壁来应对侧推力的复杂分布。玫瑰窗的安装,则是对玻璃技术与结构承重的平衡艺术,需要极高的玻璃熔制和框架预应力控制。 秘而不宣的工匠密码: 中世纪的建筑知识很少被书面记录,而是通过“行会”(Guilds)的口头传承和符号系统代代相传。我们将探讨这些行会如何保护他们的技术秘密,以及他们如何使用如“石匠标记”(Mason's Marks)之类的编码系统,来追踪和追溯建筑构件的来源和质量,这是一种独特的、基于实体的“质量控制和责任追溯”体系。 结论: 本书旨在为读者描绘一幅古代工程学的全景图,展示人类在没有电子计算和高级材料科学的时代,如何通过对自然规律的观察、严谨的实践和代代相传的匠人精神,创造出流芳百世的宏伟作品。它不是关于信息的处理,而是关于物质的驾驭与空间的重塑。

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读后感

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用户评价

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总的来说,《计算机组成原理》是一本让我受益匪浅的书籍。它没有华丽的辞藻,也没有花哨的图表,但它以其严谨的逻辑和深入的讲解,为我打开了一扇通往计算机核心世界的大门。我曾一度认为,计算机组成原理是计算机科学中最枯燥、最难懂的部分,但这本书彻底颠覆了我的看法。它让我看到了计算机硬件设计中蕴含的智慧和艺术,也让我对我们日常使用的计算机产生了更深的敬意。每一次阅读,我都能从中获得新的启发,对计算机的理解也更加深入。我可能会反复阅读这本书,因为我知道,每一次的重温,都可能带来新的感悟。

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这本书,嗯,怎么说呢?我拿到它的时候,其实是带着一种近乎绝望的心情。之前接触的计算机相关的知识,总感觉像是在一层又一层的迷雾中摸索,虽然知道有“底层”这样的概念,但具体是怎么个“底”法,却始终模糊不清。我之前尝试过一些更加偏向应用层面的书籍,那些内容固然有趣,能让我快速地做出一些东西来,但每当我想深究“为什么”的时候,就好像遇到了一个无形的墙壁,无法再往前一步。这种感觉就像是学习游泳,你知道怎么扑腾,怎么划水,但你不知道水是怎么托起你的,也不知道身体的哪个部分在做多大的贡献。我总觉得,如果连最基础的原理都不理解,那么所谓的“精通”就无从谈起。所以,我抱着一种“就算看不懂,至少也要有个心理准备”的态度,翻开了这本《计算机组成原理》。从封面来看,它就显得非常“专业”,那种厚重感和朴素的设计,无不透露着一种“不好惹”的气息。我甚至在想,会不会这本书上来就要讲一堆我完全无法理解的数字和符号,然后把我彻底劝退。但出乎意料的是,它并没有直接把我扔进枯燥的理论海洋,而是从一些更宏观的概念开始,循序渐进地构建起一个完整的框架。那种感觉,就像是有人在黑暗中点起了一盏灯,虽然光线并不耀眼,但至少能让我看到前方的路。我开始尝试着去理解那些曾经让我头疼的概念,比如CPU、内存、总线这些词汇,在书本的引导下,它们不再是冰冷的名词,而是相互连接、协同工作的有机体。我开始理解,原来计算机并不是一个简单的“黑盒子”,而是由无数个精巧的部件通过严密的逻辑组合而成的。这种从宏观到微观,再从微观回到宏观的理解过程,给我带来了极大的满足感。

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《计算机组成原理》这本书,对我来说,更像是一位严谨的导师,它用一种不容置疑的逻辑,引导我去理解计算机的运作规律。我之前对“总线”这个概念,只是模糊地知道它是连接各个部件的“通道”,但具体是如何工作的,却知之甚少。通过阅读这本书,我才真正理解了总线在计算机系统中的核心作用,它不仅是数据的传输通道,更是一种通信协议和时序控制的集合。书中对不同类型总线(如数据总线、地址总线、控制总线)的划分及其各自的功能,让我对计算机内部的信息交换有了清晰的认识。我尤其对总线的时序问题感到着迷,理解CPU如何通过时序信号来协调对内存的读写操作,就像是窥视到了计算机内部精密运行的“脉搏”。这种对底层机制的理解,极大地增强了我学习计算机科学的信心,也让我看到了计算机设计中无处不在的严谨与巧妙。

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这本书的阅读过程,就像是在解构一个复杂的机械装置,然后又从最基本的零件开始,重新将其构建起来。它让我明白,我们今天所享受的便捷的数字生活,是建立在无数工程师们辛勤付出和无数技术创新之上的。从逻辑门到CPU,从内存到输入输出设备,每一个环节的精心设计和优化,都汇聚成了今天强大的计算能力。这本书没有直接给我一个“如何做”的答案,而是教会了我“为什么”是这样做的,以及“如何”去探究这些“为什么”。我开始尝试将书中的原理应用到我的编程实践中,例如,在编写性能敏感的代码时,我会更加注意数据访问的模式,以及如何利用CPU的特性来提高效率。这种理论与实践的结合,让我的学习更加扎实和有效。

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这本书的阅读体验,坦白说,充满了挑战,但也因此显得尤为珍贵。我一直认为,真正的学习不是轻松愉快的“灌输”,而是伴随着思考、困惑和顿悟的“探索”。而《计算机组成原理》正是这样一本能够激发我不断思考的书。它不会像某些教材那样,把每一个结论都直接摆在你面前,而是会让你通过理解各个组成部分的运作方式,自己去推导出最终的结论。这种“引导式”的教学方式,虽然需要花费更多的精力和时间,但一旦你成功地理解了一个复杂的概念,那种成就感是无与伦比的。我记得有一次,我为了弄懂CPU的指令周期,反复阅读了书中的相关章节,甚至画了大量的流程图,试图将每一个时钟周期内发生的事件在脑海中可视化。这个过程异常艰难,我无数次地想要放弃,但每当我想起它与计算机的整体性能息息相关时,就又咬牙坚持了下来。最终,当那个“豁然开朗”的瞬间到来时,我感觉自己仿佛打开了新世界的大门。这本书让我明白了,很多时候,我们遇到的困难,并非是知识本身难以理解,而是我们缺乏一个清晰的思路和耐心去分解它。它教会了我如何分解复杂问题,如何识别关键环节,以及如何通过一步步的逻辑推理来抵达真相。这种学习方法,我已经开始应用到我学习其他领域的知识上了,效果斐然。

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这本书最大的价值在于,它帮助我建立起一个完整的计算机知识体系。我之前学习的很多零散的知识点,在阅读了《计算机组成原理》之后,仿佛找到了它们各自的“位置”,串联成了一张清晰的知识网络。例如,我之前学习过一些关于操作系统的基本概念,比如进程调度和内存管理,但一直无法理解它们是如何与底层的硬件交互的。这本书中的CPU工作原理和内存访问机制,为我理解这些操作系统功能提供了坚实的理论基础。我开始明白,操作系统之所以能够管理进程,是因为它能够利用CPU的指令来切换上下文;操作系统之所以能够实现虚拟内存,是因为它能够通过内存管理单元(MMU)将逻辑地址映射到物理地址。这种层层递进的理解,让我的知识不再是孤立的点,而是相互关联的有机整体。

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这本书带给我的,是一种对计算机“内部世界”的深度探索,它让我不再满足于表面的操作,而是渴望理解事物运行的本质。我一直对计算机的存储系统感到好奇,特别是内存是如何被组织和访问的。书中关于存储器的层次结构,从高速缓存到主内存再到二级存储,清晰地阐述了不同存储介质的特点以及它们在整个计算机系统中的作用。特别是对缓存的讲解,让我理解了为什么有时候程序会因为“缓存命中率”不高而运行缓慢。它让我意识到,计算机的性能并非只取决于CPU的强大,更在于数据如何在各个存储层次之间高效地流动。这种对细节的关注,以及对性能优化背后原理的深入剖析,让我对计算机的整体设计有了更深刻的认识。我开始意识到,很多看起来“理所当然”的设计,背后都隐藏着复杂的权衡和精妙的算法。这本书让我学会了用一种“追根溯源”的态度去学习,不放过任何一个可能影响系统整体表现的环节。

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这本书带给我的,不仅仅是知识的增长,更重要的是思维方式的转变。我一直认为,计算机科学的核心魅力之一,就在于其严谨的逻辑性和对细节的极致追求。而《计算机组成原理》恰恰是这种魅力的最佳体现。在阅读过程中,我深刻体会到,任何一个微小的设计决策,都可能对整个系统的性能产生巨大的影响。比如,书中所阐述的流水线技术,最初听起来就觉得非常巧妙,但当我深入理解了它如何通过并行处理指令来提高效率时,我才真正领略到其中蕴含的智慧。它不是简单地把任务切分,而是将任务的执行过程分解成一系列连续的阶段,然后让不同的指令在不同的阶段同时进行。这种“分而治之”的思想,以及在并行执行中如何处理数据依赖和控制冲突,都让我惊叹于计算机设计者们的高超技艺。这本书让我学会了从“为什么”出发去思考问题,而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。我开始审视自己过去对计算机的理解,发现很多时候,我只是在被动地接受信息,而没有主动地去挖掘其背后的原理。现在,当我再接触到新的技术或概念时,我都会不自觉地去想,它的底层是如何实现的?它解决了哪些性能瓶颈?这种思维习惯的养成,是我在这本书中最宝贵的收获。

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初次翻阅《计算机组成原理》,我怀揣着一份忐忑,毕竟“原理”二字,总是带着一丝遥不可及的意味。我担心它会充斥着晦涩难懂的术语和复杂的公式,将我轻易地拒之门外。然而,随着阅读的深入,我惊喜地发现,这本书以一种相当友好的方式,为我铺陈开了一幅计算机世界的宏大图景。它没有直接丢给我一堆二进制代码,而是从更基础的逻辑门电路开始,一层层地剥洋葱,将复杂的计算机硬件系统分解成一个个可以理解的模块。我开始理解,原来我们习以为常的“开关”和“门”,竟然是构建一切数字逻辑的基础。每一个逻辑门的工作原理,虽然简单,但当它们以亿万计地组合在一起时,就能诞生出如此强大的计算能力,这本身就充满了令人惊叹的魔力。书中的插图和图示,起到了至关重要的作用,它们将抽象的概念具象化,让我更容易地在脑海中构建出电路的运作模型。每一次理解了一个新的逻辑单元,我都感觉自己在前进了一小步,这种循序渐进的学习过程,让我感到充实而有动力。

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这本书给我的感觉,就像是在学习一门古老的语言,而这门语言,正是构建现代数字世界的基石。它不像市面上很多“速成”的教程,只是教你如何使用某个工具或框架,而是带你深入到计算机的“肌肉和骨骼”层面,去理解它运作的根本机制。我之前对“指令集”这个概念总是有种模糊的认识,以为它只是CPU能够识别的一系列代码。但通过阅读这本书,我才明白,指令集的设计是如此的精妙,它不仅决定了CPU能够执行哪些操作,还直接影响了软件的开发效率和程序的运行性能。书中所介绍的不同指令集的特点和优劣,让我对CPU的设计有了更深的理解。比如,RISC和CISC指令集的对比,让我看到了两种截然不同的设计哲学,一种追求指令的简单和统一,另一种则力求指令的强大和丰富。这种对比让我反思,在很多领域,并没有绝对最优的设计方案,关键在于针对特定的需求和目标,找到最合适的权衡。这本书让我学会了用一种更系统、更全面的视角来看待计算机,不再将其视为一个独立的实体,而是理解它与其他硬件和软件之间的复杂交互关系。

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