计算机组成与设计：硬件/软件接口（英文版•第5版•亚洲版）

出版者:机械工业出版社

作者:（美）David A. Patterson

页数:0

出版时间:2014-2

价格:139.00

isbn号码:9787111453161

丛书系列:经典原版书库

具体描述

这本最畅销的计算机组成与设计的经典教材经过全面修订，关注后PC时代发生在计算机体系结构领域的革命性变革（从单处理器发展到多核微处理器，从串行发展到并行），并强调了新出现的移动计算和云计算。为了研讨和强调这种重大的变化，本书更新了许多内容，重点介绍平板电脑、云体系结构以及ARM（移动计算设备）和x86（云计算）体系结构。

因为正确理解现代硬件对于实现好的性能和能效至关重要，所以本版在全书中增加了一个新的实例“Going Faster”，以演示非常有效的优化技术。本版还新增了一个关于计算机体系结构“八大理念”的讨论。

与前几版一样，本书采用MIPS处理器来展示计算机硬件技术、汇编语言、计算机算术、流水线、存储器层次结构以及I/O等基本功能。

本书特色

 包含新的实例、练习和资料，重点介绍新出现的移动计算和云计算。

 涵盖从串行计算到并行计算的革命性变革，特别用一章篇幅讲述并行处理器，并且每章中还有一些强调并行硬件和软件主题的小节。

 全书采用Intel Core i7、ARM Cortex-A8 和NVIDIA Fermi GPU作为实例。

 增加一个新的实例“Going Faster”，展示正确理解硬件技术能够激发软件优化，提高200倍的性能。

 讨论并强调计算机体系结构的“八大理念”——Performance via Parallelism; Performance via Pipelining; Performance via Prediction; Design for Moore's Law; Hierarchy of Memories; Abstraction to Simplify Design; Make the Common Case Fast;　Dependability via Redundancy。

 全面更新和改进了练习。

作者简介

David A. Patterson　加州大学伯克利分校计算机科学系教授，美国国家工程院院士，美国国家科学院院士，IEEE和ACM会士。他因为教学成果显著而荣获了加州大学的杰出教学奖、ACM的Karlstrom奖、IEEE的Mulligan教育奖章和本科生教学奖。因为对RISC技术的贡献，他获得IEEE的技术成就奖和ACM的Eckert-Mauchly奖；而在RAID方面的贡献为他赢得了IEEE Johnson信息存储奖。他还和John L. Hennessy分享了IEEE John von Neumann奖章和NEC C&C奖金。Patterson还是美国艺术与科学院院士、美国计算机历史博物馆院士，并被选入硅谷工程名人堂。Patterson身为美国总统信息技术顾问委员会委员，还曾担任加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系计算机科学分部主任、计算机研究协会（CRA）主席和ACM主席。这一履历使他荣获了ACM和CRA颁发的杰出服务奖。

John L. Hennessy　斯坦福大学的第10任校长，从1977年开始在该校电子工程与计算机系任教。Hennessy教授是IEEE和ACM会士，美国国家工程院、美国国家科学院和美国哲学院院士，美国艺术与科学院院士。他获得过众多奖项，如2001年度Eckert-Mauchly奖，表彰他对RISC技术的贡献；2001年度Seymour Cray计算机工程奖；与David Patterson共同获得的2000年度IEEE John von Neumann奖章。他还拥有7个荣誉博士学位。

读后感

第四章211页，第二行“必须考虑复制时存储指令后紧跟着的是装载指令的情况”，原文为“ However, consider loads immediately followed by stores, useful when performing memory-to-memory copies in the MIPS architecture. ”，应该翻译为“但是应当考虑到，在MIPS架构中...  

微机原理这本教材，不仅在知识层面对我等电子学子造成了难以愈合的创伤，更以其令人发指的卖萌在创口上撒了一把盐…… 以下内容为《计算机组成与设计：硬件/软件接口》中所有可以找到的题记，如有纰漏还请见谅。感谢@JimD 同学的工作 前言 我们能体验的最美好的东西是...  

两位殿堂级计算机大神出品的经典书籍，绝对值得反复阅读。 如果你是软件开发工程师，通过阅读本书，你可以了解到你所编写的软件代码是如何使用硬件的机器指令来工作的，这样会对以后的软件开发工作有更深入的理解，熟悉高级语言之下的“一角”下的“冰山”，对问题的认识会更深...  

在书的 "3.5.1 浮点表示" 一节有个翻译错误，可能影响对 IEEE 浮点数表示法的理解。 原文："Placing the exponent before the significand also simplifies the SORTING of floating-point numbers using integer comparison instructions, since numbers with bigger exponen...  

大名鼎鼎的H&R的姊妹篇P&H。 作者从ISA一直讲到CPU，到cache和TLB，一气呵成，没有停顿。 只是有些指令和寄存器结构，得看了后面的附录，才能理解，比如协处理器0。 可以对照着csapp一起看。一本是x86（更准确说是y86），一本是mips。  

用户评价

这本书的阅读体验，坦白讲，对初学者可能需要一些耐心，但对于有一定编程基础的人来说，它就像一本**武功秘籍**，每掌握一招一式，内力都会大增。最让我感到“醍醐灌顶”的是关于**软件和硬件交互的边界处理**。它非常细致地探讨了汇编语言的视角，以及编译器是如何将高级语言（比如C语言）翻译成机器能够理解的指令序列的。那种对**抽象层次的剖析**，简直是外科手术般的精准。特别是关于过程调用栈的维护和寄存器分配的讨论，让我对递归和函数调用的开销有了全新的认识。过去我总是觉得编译器很“神奇”，现在我能大致描绘出它在幕后做了哪些权衡和优化。书中那些大量的练习题，虽然一开始看着有点吓人，但当你尝试自己去“设计”一个简单的指令集或者模拟一个数据缓存的替换策略时，那种成就感是无可替代的。它强迫你从机器的角度思考问题，而不是仅仅停留在面向对象的思维定势中。

亚洲版相较于其他版本，我关注的焦点更多放在了它的**可读性和本地化适应性**上。虽然核心内容是经典的，但这本书在组织材料时，明显照顾到了非美式教育体系的读者。它的语言风格是那种非常严谨但又不失鼓励性的，没有太多花哨的辞藻，直击要害。我特别喜欢它在介绍**并行处理**章节时所采取的切入点。它并没有一上来就堆砌复杂的GPU架构细节，而是从指令级并行（ILP）的限制开始，逐步引向多核和SIMD的优势。这使得我对现代处理器性能提升的瓶颈有了更深刻的理解。很多时候，我们都在追求算法效率，却忽略了底层硬件的天然局限性，这本书很好的平衡了这种视角。它教会你，真正的优化，往往是硬件设计者和软件开发者之间一场旷日持久的“博弈”，而理解这场博弈的规则至关重要。

我不得不说，这本书的**系统性和广度**令人印象深刻，它绝不仅仅是一本关于底层硬件的书。真正让我觉得物超所值的是它对**性能优化和数据表示**的深入探讨。以前我对浮点数运算的精度问题总是一知半解，读完第三章关于IEEE 754标准的解析后，才真正明白了为什么在某些计算场景下需要格外小心。它不仅告诉我们“是什么”，更深入地解释了“为什么是这样设计”以及“这样设计会带来什么后果”。例如，在数据通路那一块，作者没有止步于画出那个静态的图，而是用大量的例子来模拟指令的执行过程，让你真切地感受到时钟周期内数据流的涌动。而且，它对**存储体系结构**的讲解，从L1缓存到主存，再到虚拟内存，层次分明，逻辑清晰。我甚至感觉自己在玩一个复杂的拼图游戏，每读懂一个模块，就能把它准确地放进整个计算机系统的版图中。这对于那些希望未来从事编译器优化或者嵌入式系统开发的读者来说，提供了坚实的基础理论支撑，而不是一堆零散的知识点。

这本书，说实话，一开始我是冲着“硬件/软件接口”这几个字去的，想搞清楚CPU底层到底是怎么跟操作系统打交道的。毕竟，我们平时写代码，总觉得跟硬件之间隔着一层厚厚的“黑箱”。然而，当我真正翻开它，第一个冲击就是它对**数字逻辑和计算历史的追溯**。它没有直接一头扎进汇编语言的细节里，而是花了大量的篇幅去构建一个完整的认知框架。我记得很清楚，开篇对图灵机和冯·诺依曼架构的讲解，简直是教科书级别的清晰。它不是那种枯燥的理论堆砌，而是通过生动的比喻，把那些抽象的概念——比如指令集、程序计数器——具象化了。我尤其欣赏它在介绍**MIPS架构**时所展现的优雅性，那套指令集设计得简直是艺术品，简洁、一致，读起来让人对计算机设计的精妙之处油然而生敬畏之心。这本书的结构设计极其合理，它让你先建立起宏观的视角，理解为什么要这么设计，然后再深入到具体的实现细节，而不是反过来，让人在迷雾中摸索。对于一个希望从“会用”升级到“理解”的读者来说，这种循序渐进的引导，是极其宝贵的。

总的来说，这本书给我带来的最大价值在于**思维模式的重塑**。读完它，我再去看任何关于操作系统、编译原理甚至网络协议的书籍时，都会不自觉地回溯到最底层的计算模型上去审视。它像一把钥匙，打开了通往计算机科学核心的大门。特别是对于那些希望未来从事系统级软件开发，或者对计算机体系结构有终极探索欲望的人来说，这本书几乎是绕不开的里程碑。我印象最深的是它对**可靠性、可测性和功耗**等非性能指标的讨论。在当今追求能效比的时代，这种全面的视角显得尤为珍贵。它没有将计算机视为一个纯粹的计算引擎，而是将其视为一个需要权衡利弊、在物理限制下寻求最优解的复杂系统。我不再仅仅是“使用”计算机，我开始“理解”它为何如此运作，这才是真正的收获。

相较第四版内容更新。英文版描述更清晰，附录更详尽。

新版看起来比较顺眼

计算机体系结构基础，前面3章挺详细的，后面3章讲得太抽象、太简洁了，对初学者不太友好。

这本比《深入理解计算机系统》更合我的口味，编排清晰，循循善诱，是Berkeley的cs61c的教材，推荐配合课程主页和油管视频一起学习，不过lectures讲的比书简单一些

计算机体系结构基础，前面3章挺详细的，后面3章讲得太抽象、太简洁了，对初学者不太友好。