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出版者:Newnes

作者:Arnold S. Berger

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:2005-5-20

价格:USD 75.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780750678865

丛书系列:

图书标签:

• networking
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• 计算机组织
• 硬件
• 计算机体系结构
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• 汇编语言
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• 性能评估

好的，以下是一份关于《Hardware and Computer Organization》之外的图书简介，侧重于软件工程、算法、操作系统、网络和数据库等领域，力求详细且贴合实际需求。 --- 《现代软件系统架构与设计实践》 —— 迈向健壮、可扩展与高性能应用的新范式 图书简介 在当今快速迭代的数字时代，软件的复杂性呈指数级增长。仅仅理解硬件基础已不足以构建出能够在高负载下稳定运行、易于维护和持续演进的现代应用。本书《现代软件系统架构与设计实践》并非关注于晶体管的布局或CPU的流水线，而是深入探讨如何利用抽象的力量、模式的智慧以及工程的严谨性，来驾驭这种日益增长的复杂性，构建面向未来的软件系统。 本书的目标读者是具有一定编程基础，渴望从“能用”代码迈向“优雅、高效”系统的中高级软件工程师、架构师，以及对大规模系统设计充满热情的计算机科学专业学生。我们将跨越传统单一技术栈的局限，聚焦于构建健壮、可扩展和高可用性的分布式应用的核心原则与具体实践。 第一部分：设计哲学的重塑与抽象思维 本部分将引导读者跳出底层的物理限制，拥抱更高层次的软件工程哲学。 1. 复杂性管理与分而治之的艺术： 我们首先剖析软件复杂性的本质——从“不必要的耦合”和“不清晰的边界”中诞生。深入探讨模块化设计、高内聚低耦合的实际应用，并引入面向对象设计（OOD）和面向服务设计（OSD）的核心原则。重点讲解 SOLID 原则在现代框架中的具体体现与权衡。 2. 领域驱动设计（DDD）的核心实践： 软件的价值在于解决领域问题。本书将详细介绍 DDD 的核心概念，包括限界上下文（Bounded Context）、通用语言（Ubiquitous Language）、实体（Entity）、值对象（Value Object）和聚合根（Aggregate Root）。我们将通过实例演示如何利用 DDD 划分服务边界，避免“大泥球”式系统。 3. 设计模式的现代应用与反模式： 经典的设计模式（如工厂、策略、观察者）是解决常见设计难题的工具箱。本书不仅回顾这些模式，更侧重于分析它们在微服务、响应式编程等新范式下的适用性、局限性及潜在的反模式（Anti-Patterns）。我们将探讨如何避免“过度设计”和“模式滥用”。 第二部分：分布式系统的基石与挑战 现代应用几乎都运行在分布式环境中，理解其固有的不确定性和挑战是架构师的必修课。 4. 分布式事务与数据一致性： 抛开单机ACID的约束，本书深入探讨在分布式环境下如何达成一致性。内容包括：两阶段提交（2PC）的局限性，BASE 理论的实际意义，最终一致性（Eventual Consistency）的保障机制，以及 Saga 模式在长生命周期事务中的应用。 5. 容错性与弹性设计： 系统必然会失败，架构设计的关键在于如何优雅地应对失败。我们将详尽分析断路器（Circuit Breaker）、舱壁（Bulkhead）、超时与重试策略。同时，介绍混沌工程（Chaos Engineering）的基本理念，如何主动引入故障以验证系统的弹性。 6. 服务间通信的协议选择与优化： 探讨同步通信（RESTful API, gRPC）和异步通信（消息队列，事件流）的适用场景。重点分析 gRPC 在高性能场景下的优势，以及消息中间件（如 Kafka/RabbitMQ）在解耦和削峰填谷中的作用与权衡。 第三部分：高性能与可观测性的工程实践 一个好的系统不仅要“工作”，还要“快速工作”且能被清晰地“看见”。 7. 缓存策略与数据访问优化： 深入研究不同层级的缓存技术，包括浏览器缓存、CDN、反向代理缓存，以及应用层缓存（如 Redis/Memcached）。重点讨论缓存穿透、缓存雪崩和缓存击穿等问题的应对策略，并详细阐述读写一致性的不同刷新机制。 8. 异步处理与响应式编程： 探讨如何利用异步机制提高系统吞吐量。内容涵盖线程池的科学管理、Futures/Promises 的使用，以及响应式宣言（Reactive Manifesto）在构建高并发、低延迟系统中的指导意义。 9. 可观测性（Observability）的构建： 现代复杂系统无法仅靠日志来诊断问题。本书强调指标（Metrics）、分布式追踪（Tracing）和结构化日志（Structured Logging）三位一体的可观测性架构。我们将介绍 Jaeger/Zipkin 等工具的应用，以及如何设计有效的告警体系。 第四部分：云原生与架构演进 本部分将视角投向当前最前沿的部署范式和架构演进方向。 10. 容器化与微服务部署基础： 介绍 Docker 和 Kubernetes 在应用部署和资源调度中的核心作用。重点关注无状态服务的设计原则、服务的发现与注册机制（如 Consul/Etcd）。 11. API 网关与服务治理： 在微服务架构中，API 网关是统一入口和治理的核心点。我们将分析不同网关（如 Zuul, Spring Cloud Gateway）的功能，包括限流、认证授权和路由策略的实施。 12. 数据库选择的架构考量： 探讨关系型数据库（RDBMS）与 NoSQL 数据库（文档型、键值型、图数据库）的适用边界。深入分析如何根据业务需求（事务性、查询模式、扩展性）做出正确的持久化选型，并讲解数据分区（Sharding）的基本思路。 总结： 《现代软件系统架构与设计实践》旨在提供一个全面的、实践驱动的框架，帮助工程师理解从单个组件到宏大系统的设计权衡。它不是教你如何编写一行代码，而是教你如何设计一个能让成千上万行代码协同工作的宏伟蓝图。掌握这些原则，你将能够设计出不仅满足当前需求，更能在未来业务快速变化中保持弹性和竞争力的软件系统。本书强调的是思维模型和工程智慧，而非特定框架的速查手册。

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这本书的字体选择和排版布局都给我一种严谨而舒适的感觉。我是一名长期在IT行业工作的工程师，虽然我的工作主要集中在网络运维和安全方面，但对于计算机硬件的底层运作原理一直抱有浓厚的兴趣，甚至可以说是某种程度上的“痴迷”。我常常在思考，为什么我们输入的键盘指令能够如此迅速地被转换成屏幕上的图形，为什么内存中的数据可以瞬间被CPU读取并进行运算。我希望能在这本书中找到关于数字逻辑电路设计基础的介绍，理解门电路、触发器以及时序逻辑是如何构成更复杂的算术逻辑单元（ALU）和控制单元的。我也对CPU的时钟信号和指令周期的概念很感兴趣，希望能了解CPU是如何一步步地执行一条指令的。此外，关于存储器的工作原理，例如DRAM和SRAM的差异，以及它们在计算机系统中的不同扮演的角色，也是我非常想了解的内容。如果书中还能涉及一些关于输入输出（I/O）设备如何通过端口或中断与CPU通信的机制，那将大大满足我的求知欲，让我对计算机的整体运作有一个更清晰、更全面的认识。

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这本书的封面风格给我一种经典而专业的印象，仿佛它承载着计算机科学的基石知识。我是一名正在攻读硕士学位的计算机科学专业学生，我的研究方向是高性能计算。对于任何能够提升计算效率的底层技术，我都抱有极大的兴趣。我希望这本书能为我深入讲解CPU的指令集架构（ISA），例如RISC-V或ARM的最新发展，以及它们在不同应用场景下的优势。同时，我也对内存管理单元（MMU）的工作原理和TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用非常好奇，希望能理解它们是如何支持虚拟内存和保护内存的。此外，我对数据通路设计和控制单元的实现机制很感兴趣，例如，如何通过硬连线逻辑或微程序控制来实现指令的执行。如果书中还能包含对向量处理单元（VPU）和GPU架构的深入分析，让我了解它们在并行计算中的独特作用，那么这本书无疑将成为我论文研究的重要参考资料，并为我未来的研究方向提供宝贵的启示。

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这本书的重量和质感都给我一种“内容扎实”的预感，我是一名在 IT 行业摸爬滚打多年的技术经理，虽然我的工作重心在于项目管理和团队协作，但对计算机的底层运行机制始终保持着高度的关注。我常常在想，那些我们在软件层面看到的各种功能，其背后是如何由硬件一丝不苟地实现的。我希望这本书能为我系统地梳理计算机硬件组织的核心概念，例如，CPU的微体系结构，包括指令流水线的深度、分支预测的准确性以及乱序执行的技术。同时，我也对存储器的层次化设计非常感兴趣，例如，多级缓存的工作原理、缓存行的概念以及缓存替换策略。此外，我还需要了解各种I/O总线（如PCIe、USB）的工作原理及其性能特点，以及它们是如何连接CPU、内存和外部设备的。如果书中还能对数字信号处理、时序逻辑设计以及时钟同步等方面的基础知识有所涉及，那么它将极大地拓展我的技术视野，帮助我更好地理解和评估各种硬件方案的优劣。

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这本书的装帧设计就足够吸引人，封面的金属质感与计算机硬件的冰冷精确形成了巧妙的对比，深邃的蓝色背景上，银色的文字如同电路板上的精密线路，散发着科技的神秘感。拿到手里，份量十足，沉甸甸的书页预示着内容的厚重与扎实。我是一名刚刚接触计算机硬件的爱好者，之前对电脑内部的运作总是充满好奇，却又无从下手。市面上充斥着各种关于DIY组装、软件优化甚至游戏攻略的书籍，但真正从底层原理讲述硬件如何协同工作的，却寥寥无几。当我看到《Hardware and Computer Organization》这本书名时，立刻被它所承诺的深度和广度所吸引。我期待它能为我揭开电脑这台“魔法盒子”的神秘面纱，让我明白CPU是如何执行指令的，内存又是如何存储和读取数据的，以及主板上的那些错综复杂的芯片之间是如何交流沟通的。希望这本书不仅仅是一堆技术术语的堆砌，而是能够通过清晰的图解和生动的比喻，将抽象的计算机概念具象化，让我能够循序渐进地理解计算机的灵魂所在。我已经迫不及待地想要翻开它，开始这段探索之旅，让我的好奇心得到满足，也为我将来更深入的学习打下坚实的基础。

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这本书的文字清晰，章节划分合理，让我立刻对其内容产生了探究的欲望。我是一名对计算机软硬件都充满好奇的学习者，虽然我在学习编程语言和算法方面投入了大量精力，但对于计算机硬件是如何将这些抽象的指令转化为实际操作的，我总是感到有些模糊。我希望这本书能够从最根本的层面，清晰地解释计算机是如何工作的，比如CPU内部的逻辑门电路是如何组合成更复杂的算术和逻辑单元的。我特别希望了解CPU的时钟信号在指令执行过程中的作用，以及指令周期和机器周期是如何划分的。同时，我也对内存的物理结构和工作方式充满好奇，例如DRAM是如何存储数据的，以及 SRAM 如何作为缓存使用。此外，我对I/O设备的接口和通信协议也想有更深入的了解，比如键盘、鼠标和显示器是如何与CPU进行信息交互的。如果书中能有详细的图解和清晰的流程图来辅助说明这些概念，那么它将对我这样一个零基础的学习者来说是无价的。

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这本书的封面设计虽然朴实，但其散发出的专业气息却不容忽视。我是一名业余的计算机爱好者，热衷于了解科技背后的原理，尤其是计算机硬件是如何运转的。市面上充斥着太多关于“如何组装电脑”、“如何优化电脑”的书籍，但它们往往停留在表面，缺乏对核心原理的深入剖析。我渴望一本能够从最基础的层面，系统地讲解计算机硬件组织的书籍。《Hardware and Computer Organization》这个书名，恰恰满足了我对知识深度的追求。我希望它能够带领我深入了解CPU的内部架构，比如指令流水线、寄存器文件以及算术逻辑单元（ALU）的构成。同时，我也希望能学习到关于内存层次结构（cache、主存）的工作原理，以及它们之间数据传输的机制。此外，我对I/O设备的接口和工作方式也充满好奇，例如各种外设是如何通过总线与CPU进行通信的。如果书中还能对中断（interrupt）和DMA（Direct Memory Access）等概念进行清晰的阐述，让我理解它们是如何提高计算机整体效率的，那么这本书无疑将成为我入门硬件知识的绝佳指南。

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当我第一眼看到这本书时，它便散发出一种严谨而富有吸引力的科学魅力。我是一名对计算机科学充满热情的学生，虽然我的专业并非直接与硬件设计相关，但我始终坚信，深刻理解硬件是理解整个计算机系统的基础。我希望在这本书中能够找到关于计算机指令集体系结构（ISA）的详细讲解，了解不同指令格式、寻址模式以及操作码的意义。同时，我也渴望深入理解CPU的执行单元，例如如何实现浮点运算、整数运算以及乘法和除法等复杂操作。对于内存管理，我特别希望能学习到关于内存映射I/O、虚拟内存以及页面置换算法等内容，理解操作系统是如何管理和使用物理内存的。此外，这本书能否对中断系统和异常处理机制进行详尽的描述，让我明白程序在执行过程中遇到意外情况时，CPU是如何响应和恢复的，也是我非常关注的。如果书中还能涉及一些关于并行处理和多核处理器架构的介绍，例如缓存一致性协议和任务调度策略，那么它将为我打开一扇通往更先进计算领域的大门。

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当我在书店的角落里发现这本书时，它就如同被遗忘的宝藏一般，散发着一种沉静而强大的知识气息。我是一名计算机专业的学生，即将面临毕业设计，而我的设计方向恰好涉及到嵌入式系统的硬件加速。这让我对计算机的底层架构有了前所未有的需求。我需要理解CPU的流水线工作原理，了解分支预测和乱序执行等技术是如何提升CPU的性能的。同时，我也对GPU的并行处理架构感到好奇，想知道它与CPU在设计理念上有什么根本性的区别，以及如何利用GPU进行大规模数据计算。这本书的书名《Hardware and Computer Organization》直接击中了我的痛点。我希望它能够提供关于指令集架构（ISA）的详细介绍，例如x86和ARM的对比，以及RISC-V的兴起。此外，我也想了解内存管理单元（MMU）在虚拟内存中的作用，以及缓存一致性协议在多核处理器中的重要性。如果书中还能包含一些关于总线协议和接口标准（如PCIe）的讲解，那将是锦上添花。我期待这本书能够为我的毕业设计提供坚实的理论基础，并引导我走向更深入的硬件设计领域。

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这本书的封面虽然简约，但却有一种莫名的力量感，就像是直接传达了它所蕴含的知识的严谨性。我本身是软件开发出身，一直以来都习惯于在操作系统的层面进行思考，对于底层硬件的了解仅限于一些基础的配置知识，比如知道CPU有几个核心，内存有多大容量。但每当深入到一些性能瓶颈或者系统调优的问题时，我总感觉自己像是在隔靴搔痒，抓不住问题的根本。于是，我开始渴望一本能够真正带领我深入计算机心脏的书籍。《Hardware and Computer Organization》这个名字让我眼前一亮，它所承诺的“组织”二字，让我看到了系统性的讲解的可能性。我希望能在这本书中找到关于指令集架构的详细解释，了解不同类型的处理器在设计上的差异及其对性能的影响。同时，我也很期待书中能对存储器的层级结构进行深入剖析，从高速缓存到主内存再到辅助存储，理解它们之间的数据流动和仲裁机制。此外，我还需要了解I/O设备是如何通过总线与CPU进行交互的，以及中断和DMA（直接内存访问）是如何提高系统效率的。如果这本书能做到这一点，我相信它将成为我职业生涯中不可或缺的参考书，帮助我更好地理解和优化我的软件，甚至在系统级的设计上提供新的思路。

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我一直对计算机内部的“灵魂”——那些默默工作的处理器、内存和各种控制器——充满了好奇。这本书的名字《Hardware and Computer Organization》就像是为我量身定做的一把钥匙，能够开启我对这个未知领域的大门。我并非计算机专业的学生，也没有接受过系统的硬件知识培训，但凭借着一股对技术的热情，我常常尝试去理解一些更深层次的计算机工作原理。我希望能在这本书中找到关于CPU内部结构及其工作流程的详尽解释，比如指令的获取、解码、执行和写回等阶段是如何协同完成的。同时，我也渴望了解内存的物理结构和访问机制，以及缓存（cache）是如何通过空间局部性和时间局部性来加速数据访问的。此外，对于计算机中各种总线（如地址总线、数据总线、控制总线）的作用和工作原理，以及它们是如何连接CPU、内存和其他I/O设备的，我同样充满了疑问。这本书能否提供一些关于中断（interrupt）和DMA（Direct Memory Access）的深入讲解，让我明白它们是如何提高CPU效率并减少数据传输延迟的，是我非常期待的。

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