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出版者:Prentice-Hall

作者:[美] Andrew S·Tanenbaum

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-07-27

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9781405826013

丛书系列:

图书标签:

• 计算机组织
• 计算机体系结构
• 数字逻辑
• 汇编语言
• 计算机系统
• 硬件设计
• 数据结构
• 操作系统
• 计算机网络
• 嵌入式系统

《计算机系统深度解析》 本书旨在为读者提供对现代计算机系统内部运作机制的全面而深入的理解，从最基本的逻辑门电路出发，逐步构建起复杂的硬件和软件结构。我们将一同探索计算机如何处理信息，如何执行指令，以及各个组件之间如何协同工作，最终实现我们日常使用的各种应用程序。 第一部分：数字逻辑与基础构建块 本部分将从最底层的数字逻辑设计讲起，介绍二进制数制、逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）以及组合逻辑电路的基本原理。我们将学习如何利用这些基础门电路构建更复杂的逻辑单元，如加法器、多路选择器和译码器。随后，我们将深入到时序逻辑电路，理解触发器（D触发器、JK触发器等）和寄存器的作用，它们是存储信息的基本单元。我们还会探讨状态机的设计，这是控制计算机操作序列的关键。 第二部分：处理器架构与指令集 在理解了基础构建块后，我们将重点转向中央处理器（CPU）的内部设计。本书将详细阐述指令集体系结构（ISA），包括RISC和CISC的特点及其对处理器设计的影响。我们将分析指令的组成部分（操作码、操作数），并介绍不同类型的指令（数据传输、算术逻辑运算、控制转移等）。接着，我们将深入到CPU的微体系结构，包括数据通路设计、控制单元（硬连线控制与微程序控制）、寄存器文件以及流水线技术。我们将学习流水线如何通过并行执行指令的不同阶段来提高处理器性能，并探讨流水线冒险及其解决策略，如数据冒险、控制冒险和结构冒险。 第三部分：存储器系统与性能优化 高效的存储器系统是现代计算机性能的关键。本部分将深入探讨存储器层次结构，从CPU内部的高速缓存（Cache）到主存（RAM），再到辅助存储（硬盘、SSD）。我们将详细解析缓存的工作原理，包括缓存映射方式（直接映射、全关联、组关联）、替换算法（LRU、FIFO）和写策略（写回、写通）。我们还将探讨虚拟存储器概念，理解地址转换（页表、TLB）如何使程序能够访问比物理内存更大的地址空间，以及内存管理单元（MMU）的作用。此外，我们还会讨论I/O（输入/输出）系统的设计，包括I/O端口、中断和DMA（直接内存访问）等技术，它们如何实现CPU与外围设备之间的通信。 第四部分：并行处理与多核架构 随着摩尔定律的挑战，现代计算机正在转向多核和并行处理。本部分将介绍并行处理的不同类型，包括指令级并行（ILP）和线程级并行（TLP）。我们将深入探讨多核处理器的设计，包括共享缓存、缓存一致性协议（MESI协议等）以及多处理器间的通信机制。我们还将简要介绍一些更高级的并行计算模型，如SIMD（单指令多数据）和多线程技术，它们如何进一步提升计算效率。 第五部分：系统互连与通信 计算机系统内部的各个组件之间需要通过高效的总线和接口进行通信。本部分将介绍常见的总线类型，如系统总线、I/O总线，以及它们的结构和工作原理。我们将讨论PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）等现代高性能接口标准，以及它们如何支持高速数据传输。此外，我们还将简要触及网络接口和通信协议，为理解分布式系统和网络通信打下基础。 本书将通过清晰的图示、详细的案例分析和循序渐进的讲解，帮助读者建立起对计算机系统从底层逻辑到高级架构的完整认知。无论您是计算机科学专业的学生、硬件工程师，还是对计算机系统充满好奇的技术爱好者，本书都将为您提供宝贵的知识和深刻的见解，帮助您更深入地理解和掌握现代计算机的工作原理。

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哇，拿到这本《Structured Computer Organization》真是太惊喜了！一直以来，我对计算机底层是如何运作的都充满了好奇，但又总觉得那些概念像迷雾一样难以捉摸。这本书的书名听起来就非常直观，结构化，这正是我需要的！我非常期待它能帮我理清计算机系统从硬件到软件的层层关系。我希望它能像一把钥匙，打开我理解计算机体系结构的“潘多拉魔盒”，让我不再被那些晦涩的术语吓倒。尤其是我对CPU内部的工作原理，比如指令集、流水线、缓存这些核心概念一直很感兴趣，也希望这本书能深入浅出地讲解，让我能够真正理解它们是如何协同工作的，又是如何影响程序执行效率的。另外，对于内存管理、I/O设备交互这些看似基础但至关重要的部分，我也希望这本书能提供清晰的解释，让我明白数据是如何在不同组件之间传输和处理的。总而言之，这本书的书名就给我一种“系统化、条理清晰”的强大预感，我迫不及待地想开始我的深度探索之旅，希望能从此告别“知其然而不知其所以然”的学习状态，真正掌握计算机的“内功心法”。

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拿到《Structured Computer Organization》这本书，我脑海里立即浮现出那些复杂的电路图和逻辑门，还有深埋在操作系统之下，却又深刻影响着我们日常使用的那些基础架构。这本书的标题本身就带着一种科学的严谨和秩序感，这正是我所追求的。我一直对计算机硬件和软件之间那种错综复杂却又和谐统一的关系感到着迷，而这本书似乎正是要为我揭示这种“结构”的奥秘。我希望它能够带领我一步步走进计算机的“心脏”，去理解那些最底层的指令是如何被解码、执行，又是如何构建出我们今天所见的丰富应用。也许它会从最基本的逻辑门电路开始，然后逐步向上，讲解CPU的设计，内存的层次结构，再到I/O系统的运作。我尤其期待它能在讲解过程中，穿插一些生动的例子或者类比，帮助我更好地理解那些抽象的概念。毕竟，计算机科学的很多知识点都非常抽象，如果能有一些更贴近生活的比喻，学习起来会更加轻松有趣。总而言之，我把这本书看作是我在计算机科学殿堂中的一座指路明灯，希望能借此机会，将我对这个领域的理解从零散的知识点，提升到一种结构化、系统化的全新境界，打下坚实的基础。

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拿到《Structured Computer Organization》这本书，我感到一股强烈的求知欲被点燃了。我总觉得，要真正理解计算机这个奇妙的造物，就必须从它的“组织结构”入手，了解那些看似简单却又至关重要的基础。这本书的书名本身就带着一种科学的严谨和有序，这正是我在学习过程中一直渴望获得的。我非常期待它能够带领我走进计算机的“手术室”，去解剖那些核心的组件，比如中央处理器（CPU）是如何执行指令的，内存是如何存储和检索数据的，以及输入/输出（I/O）设备是如何与计算机系统进行交互的。我希望这本书能用一种清晰、直观的方式，解释那些抽象的概念，比如指令集架构（ISA）、流水线技术、缓存一致性等等，让我能够理解它们在整个计算机系统中的作用和意义。我更希望通过学习这本书，能够建立起一个完整的计算机系统模型，从而能够更深入地理解各种软件技术的实现原理，以及硬件设计中的权衡和优化。这本书对我来说，不仅仅是一本教材，更是一扇通往计算机世界深层奥秘的窗口，我迫不及待地想通过它，去探索和理解这个我们每天都在使用的世界的“内在逻辑”。

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《Structured Computer Organization》这本书，光听名字就让我充满了期待。我一直觉得，理解计算机这个庞大而复杂的系统，就像是在拆解一个精密的机器，需要一层层地剥离，弄清楚每一部分的职责和它们之间的联系。这本书的书名“Structured”正是一种承诺，它暗示着作者会以一种系统、有条理的方式来呈现计算机的组织结构，而不是零散地罗列各种概念。我希望能在这本书中找到对计算机系统从宏观到微观的清晰阐述，比如，从高级语言如何被编译成机器码，再到机器码如何在CPU中被执行，以及数据如何在内存、缓存和寄存器之间流动。我也对计算机体系结构中的一些关键组件，如总线、中断、DMA（直接内存访问）等是如何协同工作的感到好奇。我希望这本书能帮助我建立起一个完整的计算机“骨架”，让我能够在这个框架下，理解各种硬件和软件技术的设计理念和工作原理。尤其是在面对一些新的技术或者架构时，能够有一个扎实的底层知识作为支撑，去理解它们的优势和局限性。这本书对我来说，不仅仅是学习，更是一种对计算机世界底层逻辑的探索和解构。

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我刚刚拿到《Structured Computer Organization》这本书，光是翻看目录，就觉得内容非常扎实，而且逻辑性很强。我一直对计算机的“幕后英雄”——那些底层技术——特别感兴趣，但又常常觉得它们深奥难懂，难以形成一个完整的认知体系。《Structured Computer Organization》这个名字，恰恰点出了我学习的痛点和期望。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带我深入计算机的“内部世界”，清晰地展示各个组件是如何相互协作，共同完成任务的。我尤其期待它能详细讲解CPU的内部结构，比如指令解码、执行单元、寄存器堆等等，让我明白“处理器”这个核心到底是如何工作的。同时，我也对存储器的层次结构（缓存、主存、辅存）及其运作机制充满好奇，希望这本书能解释清楚数据在这些层次之间的搬运和管理，以及它们对程序性能的影响。此外，输入/输出（I/O）系统的设计和管理也是我希望深入了解的部分，了解设备是如何连接到系统，以及数据是如何在CPU和外部设备之间传输的。总而言之，这本书给我一种“系统化学习”的信心，我相信它能帮助我构建起对计算机组织结构的坚固认知，告别对底层知识的模糊感。

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