计算机组成原理

页数:38

出版时间:2008-9

价格:35.00元

isbn号码:9787508374529

具体描述

《高等职业教育计算机类专业规划教材•计算机组成原理(第3版)》是专门为高职高专计算机类专业及相关专业编写的。《高等职业教育计算机类专业规划教材•计算机组成原理(第3版)》按基础、组成、系统三个层次介绍了计算机的组成原理。基础部分包括计算机系统概述、信息编码及在计算机中的表示、计算机的基本器件、机器数的运算方法；组成部分包括运算器、指令系统、主存储器和中央处理器；系统部分包括计算机的存储系统、系统总线、外围设备和输入，输出系统。

《高等职业教育计算机类专业规划教材•计算机组成原理(第3版)》针对高职高专的特点编写内容，立足于计算机专业，并兼顾非计算机专业，注重内容的先进性、实用性，以教授技能为主，但不忽视理论知识，既有一定的知识面，又突出实用技能，体现最新技术。

《高等职业教育计算机类专业规划教材•计算机组成原理(第3版)》内容充实，概念清晰，重点突出，例题丰富，每章后均附有相当数量的习题可供教师布置作业，是高职高专层次计算机专业及相关专业的合适教材。

用户评价

作为一个热衷于探索新技术，并尝试将其应用于实际问题的学习者，我始终相信，对事物底层运作机制的理解，是高效解决问题的关键。《计算机组成原理》这本书，正是提供了这样一个深入骨髓的理解。它不仅仅是关于CPU内部的运作，更是关于整个计算机系统是如何作为一个整体协同工作的。我曾对数据在计算机内部的表示方式感到好奇，而书中关于二进制、补码、浮点数表示法的讲解，为我揭示了数字世界最基础的语言。我曾对程序执行的“黑箱”感到困惑，而书中对指令集架构、寻址模式以及指令执行流程的详细剖析，让我能够一步步地追踪程序的执行轨迹，理解每一个操作背后的原理。书中关于内存层次结构，即寄存器、缓存、主存、外存之间的关系，以及它们各自的访问速度和容量特点，让我明白了为什么优化数据访问模式能够显著提升程序性能。我开始尝试将我的编程习惯与书中讲解的缓存预取和局部性原理相结合，并从中获得了显著的性能提升。此外，书中对I/O接口和中断机制的讲解，也让我明白，计算机是如何高效地与外部世界进行交互，处理各种输入输出请求的。这本书为我提供了一个系统性的框架，让我能够从更底层、更本质的层面来思考和解决问题，并且激发了我对计算机系统设计更深层次的探索。

对于长期以来对数字信号处理和嵌入式系统开发抱有浓厚兴趣的我来说，《计算机组成原理》这本书就像是一本期待已久的“天书”终于有了破解的密码。我之前在实践过程中，经常会遇到一些看似无法解释的性能瓶颈或资源冲突，往往只能靠经验进行调试，却难以触及问题的根本。这本书的出现，彻底改变了我的工作方式。它深入浅出地剖析了CPU的指令执行流程，从指令的获取、译码、执行到写回，每一个环节都讲解得淋漓尽致。特别是关于流水线技术和乱序执行的阐述，让我豁然开朗，原来CPU并非是机械地一条一条执行指令，而是拥有如此精妙的并行处理能力。书中对内存层次结构的解释也极具启发性，缓存（cache）的工作原理，以及它如何通过局部性原理来加速数据访问，这些细节对于优化程序性能至关重要。我曾花费大量时间去理解各种内存访问模式对程序效率的影响，而这本书则提供了一个系统性的框架，帮助我理解这些现象背后的硬件机制。另外，关于I/O设备与CPU之间交互的各种接口技术，如DMA（直接内存访问），更是让我看到了如何绕过CPU，实现更高效的数据传输。这些知识点在书中得到了详细的论述，并通过清晰的图表和代码示例加以说明，大大降低了学习的难度。我发现，将书中讲解的CPU工作周期、数据通路和控制信号等概念与实际的汇编代码结合起来理解，能够发现许多之前被我忽略的优化点。这本书不仅仅是理论知识的堆砌，它更是一种思维方式的引导，教我如何从硬件层面去思考软件的性能和效率。

作为一名对计算机安全领域充满好奇的学习者，我一直觉得要理解网络攻击、漏洞利用等现象，必须先深入了解计算机是如何工作的。在阅读《计算机组成原理》之前，我总感觉自己是在“空中楼阁”上构建安全体系，缺乏坚实的基础。《计算机组成原理》这本书，恰恰提供了这样一个坚实的地基。它不仅介绍了CPU内部的运算逻辑，还详细阐述了存储器的组织方式，例如寄存器、缓存、主存的层级结构，以及它们之间的数据流动。这对于理解内存溢出、缓冲区溢出等经典的攻击手段至关重要，因为这些攻击往往利用了程序在内存中执行时，数据和代码的布局特性。书中对指令集架构的讲解，特别是RISC和CISC的对比，让我明白了不同指令集的设计哲学如何影响程序的执行效率和安全性。例如，一些复杂的CISC指令可能包含了更多的潜在漏洞，而RISC指令集则以其简洁和规整性，在一定程度上降低了安全风险。更让我印象深刻的是，书中对中断和异常处理机制的阐述。理解这些机制，对于分析恶意软件如何劫持程序流程，或者如何利用系统调用来执行特权指令，有着至关重要的作用。它让我意识到，每一次中断和异常的发生，都伴随着CPU状态的切换和控制权的转移，而攻击者正是要抓住这些“窗口期”。此外，书中关于I/O系统和总线结构的讲解，也为我理解各种外设驱动程序中的安全隐患提供了思路。总而言之，《计算机组成原理》为我打开了通往计算机安全底层技术的大门，让我能够更深刻地理解那些隐藏在代码之下的安全威胁。

我是一名资深的软件开发工程师，多年来一直专注于应用层面的开发，虽然对底层技术有所了解，但始终感觉缺少一个系统性的知识体系。 《计算机组成原理》这本书，则像一块磁石，将我零散的知识点牢牢地吸附在一起，并构建起了一个清晰的认知框架。书中对CPU架构的讲解，尤其是寄存器的类型、寻址模式以及指令的执行周期，让我对程序在CPU上的实际运行有了更直观的认识。过去，我可能会对某些算法的性能差异感到困惑，现在通过理解CPU如何处理算术逻辑运算、数据传输以及分支预测，我能够更准确地评估不同实现方式的效率。书中对内存管理，包括虚拟内存、分页和分段的详细介绍，更是解决了我在多任务操作系统环境下对进程隔离和内存保护的疑惑。我曾经在调试多线程程序时，遇到过难以捉摸的内存访问冲突，而这本书的讲解，让我能够理解到这些冲突往往源于对内存资源的争夺和访问权限的边界问题。它让我明白，每一个变量在内存中的存储位置、访问速度以及其生命周期，都与CPU的执行效率息息相关。此外，书中对总线结构和I/O接口的分析，也帮助我理解了程序与外部设备交互的机制，例如文件读写、网络通信等操作是如何通过一系列的硬件接口和控制信号来完成的。这本书提供了一种“由硬件到软件”的视角，让我能够站在一个更高的维度来审视和优化我的代码。它不仅是理论知识的讲解，更是一种解决实际问题的方法论，让我能够更自信地面对复杂的技术挑战。

一直以来，我都有一个强烈的愿望，就是能够深入了解计算机在执行复杂任务时，其内部是如何工作的，尤其是在面对海量数据和高并发请求时，CPU、内存、硬盘等组件是如何协同配合的。《计算机组成原理》这本书，为我提供了这样一个全面而深入的视角。书中对CPU流水线技术和超标量执行的讲解，让我明白了现代处理器是如何通过预测、并行执行和乱序执行来最大化指令吞吐量，从而处理如此庞大的计算任务。我曾对一些高并发场景下的响应延迟感到困惑，而书中对缓存一致性协议和多核处理器之间的通信机制的阐述，让我能够理解到，在这种场景下，数据同步和线程协作的效率直接影响了系统的整体性能。书中对虚拟内存管理机制的详细说明，包括页表、TLB（快表）以及缺页中断的处理，更是让我理解了操作系统如何有效地管理和调度大量的进程，并为它们提供看似独立的地址空间，即使物理内存有限，也能流畅运行复杂的应用程序。它让我意识到，每一次内存访问，都可能涉及到多级缓存的查询和主存的读取，这个过程的效率至关重要。此外，书中对I/O系统和中断处理的讲解，也让我明白，计算机如何在等待外部设备响应的同时，继续进行其他计算任务，从而实现高效的资源利用。这本书为我打开了一个认识计算机系统运作奥秘的窗口，让我对“如何让计算机更高效地工作”有了更深刻的理解。

我对数字逻辑和电路设计一直抱有极大的兴趣，并尝试过一些FPGA（现场可编程门阵列）的入门项目。然而，缺乏对计算机底层硬件工作原理的系统性理解，使得我在优化设计和理解时序约束时常常感到力不从心。《计算机组成原理》这本书，正好弥补了我的这一知识短板。书中从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT）开始，逐步构建出更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路，例如加法器、寄存器、计数器等。我发现，书中对这些基本逻辑单元的讲解，与我在FPGA开发中使用的Verilog或VHDL语言所描述的逻辑功能有着直接的对应关系。特别是书中对状态机（Finite State Machine）的设计和应用的阐述，让我能够更清晰地理解CPU的指令周期是如何通过状态机的转换来实现的。这本书让我明白，CPU的每一个动作，从指令的获取到执行，都是由一系列精确控制的状态转移构成的。书中对数据通路和控制单元的详细分析，也让我能够将抽象的逻辑设计转化为具体的硬件实现。例如，我能够理解到，如何通过不同的控制信号组合，来驱动数据在寄存器、ALU和内存之间进行高效的流动。此外，书中对时钟信号在数字电路中的作用的讲解，也让我明白了为什么时序设计如此关键，以及如何避免建立时间和保持时间违背的问题。这本书为我的FPGA学习和数字逻辑设计提供了坚实的理论基础和实践指导。

长期以来，我对人工智能和机器学习的兴趣日益浓厚，并投入了大量时间学习相关的算法和模型。然而，我逐渐意识到，要真正理解这些计算密集型任务的效率瓶颈，以及如何进行底层的优化，必须回归到计算机最基础的组成部分。 《计算机组成原理》这本书，正好满足了我这一需求。书中对CPU的内部结构，特别是算术逻辑单元（ALU）和浮点运算单元（FPU）的讲解，让我明白了为什么某些数学运算会如此耗时，以及如何通过指令级别的并行处理来提升效率。对于向量化指令（如SIMD）的阐述，更是让我看到了如何让CPU一次性处理多个数据，这对于矩阵运算和大规模数据处理至关重要，而这正是深度学习模型的基石。书中对内存层次结构的细致讲解，包括缓存的命中率、写回策略等，也让我深刻理解到，为什么优化数据访问模式能够显著提升机器学习模型的训练速度。我开始尝试将模型中的数据加载和预处理步骤，与书中讲解的缓存一致性协议和预取机制相结合进行思考，并收到了意想不到的效果。此外，书中关于数据表示和编码的介绍，也让我明白了不同数据类型（如整型、浮点型、布尔型）在计算机内部的存储方式，以及它们在进行数学运算时可能产生的精度问题，这对于理解机器学习模型中的数值稳定性非常重要。这本书为我提供了一个强大的分析工具，让我能够从硬件层面去理解和解决AI领域的性能问题。

作为一名对计算机历史和技术发展演进充满好奇的爱好者，我一直在寻找一本能够系统梳理计算机核心技术演变脉络的读物。《计算机组成原理》这本书，不仅提供了深厚的理论知识，更重要的是，它在字里行间流露出了计算机技术发展的智慧和哲学。从早期冯·诺依曼架构的提出，到现代多核CPU、GPU的并行计算，再到各种指令集架构（如x86、ARM）的竞争与演化，书中都进行了清晰的梳理。我尤其欣赏书中对不同架构设计选择背后的权衡和考量的分析，例如RISC与CISC的优劣势，以及它们如何适应不同的应用场景。这让我理解到，技术的发展并非是线性的，而是充满了创新、妥协和迭代。书中对内存技术发展的回顾，从磁芯存储器到DRAM，再到SSD，也让我感受到了存储密度和访问速度的指数级增长是如何推动了计算能力的飞跃。它让我明白，每一次硬件技术的突破，都为软件和算法的创新提供了新的可能。此外，书中对总线技术和I/O接口的演进，也反映了计算机系统内部各个组件如何从最初的简单连接，发展到如今高度并行和高效的通信网络。这本书不仅仅是一本关于“是什么”的技术教材，更是一本关于“为什么”的技术史诗，它让我从更宏观的视角来理解计算机科学的魅力。

这本书的出版，无疑填补了许多爱好者在数字世界底层运作机制探索上的空白。我并非计算机专业出身，对电子工程、逻辑门这些概念一直只停留在模糊的印象中。然而，《计算机组成原理》以其详尽且循序渐进的讲解，让我得以窥见计算机这台“魔法盒子”的内部构造。从最基础的二进制表示，到复杂的指令集架构，再到内存管理和I/O接口，这本书仿佛一把钥匙，为我打开了一扇通往计算机灵魂深处的大门。它没有回避那些看似晦涩的技术细节，而是用生动形象的比喻和清晰的图示，将抽象的概念具象化。例如，在讲解CPU的工作原理时，书中将CPU比作一个高度协同运作的工厂，指令就是订单，寄存器是流水线上的工作台，而时钟信号则如同生产线上的节拍器，精确地驱动着整个流程。这种类比不仅易于理解，更重要的是，它帮助我建立起了一种全局性的认知，不再将计算机视为一个不可言说的整体，而是由一系列相互关联、协同工作的组件组成的复杂系统。我尤其喜欢书中对数据通路和控制单元的分析，它们之间的互动关系，如同大脑中的神经信号传递，决定了计算机如何高效地执行每一个指令。虽然某些章节涉及到大量的逻辑电路设计，起初让我感到有些吃力，但作者坚持从最简单的逻辑门开始，逐步构建起更复杂的运算单元，这种“由简入繁”的教学思路，让我能够扎实地掌握每一个知识点。而且，书中还穿插了许多关于历史发展背景的介绍，例如不同指令集架构的演进，以及它们如何影响了现代计算机的设计，这让我在学习技术知识的同时，也能感受到计算机科学发展的脉络和智慧。总而言之，《计算机组成原理》是一部值得反复品读的经典之作，它不仅传授了技术知识，更点燃了我对计算机底层技术探索的浓厚兴趣。

我对计算机图形学一直有着浓厚的兴趣，并投入了大量时间学习相关的算法和渲染技术。然而，我越来越发现，要真正理解图形渲染管线中的性能瓶颈，以及如何进行底层的优化，必须对计算机硬件的组成有更深入的了解。《计算机组成原理》这本书，为我提供了一个完美的切入点。书中对CPU的指令集架构和执行单元的讲解，让我明白了为什么某些计算密集型的图形算法，如光线追踪或曲面细分，会如此耗费资源。特别是关于向量化指令（如SIMD）的阐述，让我看到了如何让CPU一次性处理多个顶点或像素数据，这对于加速图形渲染过程至关重要。我曾对GPU（图形处理器）的并行处理能力感到惊叹，而这本书让我理解到，CPU的并行处理能力也是非常强大的，并且理解CPU的工作原理，有助于我更好地理解GPU的架构设计。书中对内存层次结构的细致讲解，包括缓存的命中率和写回策略，也让我深刻理解到，为什么优化顶点数据和纹理数据的访问模式能够显著提升渲染帧率。我开始尝试将书中讲解的数据局部性原理应用于我的图形代码优化中，并取得了不错的效果。此外，书中关于数据表示和编码的介绍，也让我明白了不同数据类型（如浮点型、整型）在进行几何变换和颜色计算时可能产生的精度问题，这对于保证渲染结果的准确性非常重要。这本书为我提供了一个强大的分析工具，让我能够从硬件层面去理解和解决图形处理领域的性能问题。