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出版者:Intel Press

作者:Vincent Zimmer

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2006

價格:0

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780974364902

叢書系列:

圖書標籤:

• BIOS
• UEFI
• efi
• Intel
• EFI
• 計算機
• BIOS
• 固件
• 計算機係統
• 硬件
• 編程
• 調試
• 逆嚮工程
• 安全
• 嵌入式係統
• x86架構

好的，這是一份關於一本虛構的圖書的詳細簡介，書名暫定為《數字前沿：下一代計算範式》。 --- 《數字前沿：下一代計算範式》 導言：穿越計算的迷霧 在信息時代的浪潮中，我們習慣於將個人電腦、智能手機和雲計算視為理所當然的基礎設施。然而，每一次技術飛躍的背後，都隱藏著底層架構的深刻變革。本書《數字前沿：下一代計算範式》並非對現有技術棧的簡單迴顧，而是對正在醞釀中的、將重新定義“計算”本身的革命性理念和硬件基礎的深度探索。 我們正處於一個關鍵的十字路口：摩爾定律的物理極限日益逼近，傳統馮·諾依曼架構的瓶頸愈發明顯，而數據的爆炸性增長對現有處理能力提齣瞭前所未有的挑戰。本書將帶領讀者穿透當前技術熱點（如深度學習框架或最新的操作係統版本）的錶層，深入探究那些支撐未來十年乃至更久遠計算能力的核心思想。 第一部分：超越矽基的極限——新一代硬件架構 本部分聚焦於突破現有半導體技術的物理限製，介紹正在研究和初步産業化中的革命性硬件平颱。 第一章：量子計算的實際應用與工程挑戰 雖然量子計算的概念已廣為人知，但本書將重點放在其實用化階段的工程難題。我們不僅會介紹超導比特、離子阱等主流架構的最新進展，更深入探討如何構建容錯性量子計算機（FTQC）所需的穩定化和糾錯代碼。章節內容將涵蓋量子電路設計中的拓撲保護機製，以及如何設計與經典係統無縫集成的混閤量子-經典算法，如變分量子本徵求解器（VQE）的優化迭代路徑。 第二章：類腦計算與神經形態芯片 模擬人腦的並行處理和低功耗特性，是下一代計算的核心驅動力之一。本章詳述瞭脈衝神經網絡（SNN）的硬件實現路徑。我們將剖析憶阻器（Memristor）在構建非易失性突觸權重方麵的潛力，並分析目前領先的神經形態芯片（如IBM的TrueNorth或Intel的Loihi）在處理實時感知任務（如高維模式識彆和實時決策製定）方麵的獨特優勢和適用邊界。 第三章：光子計算的黎明 電子傳輸的功耗和速度瓶頸，使得光子計算成為解決數據中心能耗問題的關鍵路徑。本部分將詳細闡述矽光子學如何集成到芯片封裝中，實現遠超傳統銅綫的芯片內通信。此外，我們還將探討全光計算的理論基礎，即如何利用光波的乾涉和衍射特性直接在光域內執行計算任務，例如利用集成光學芯片實現傅裏葉變換或矩陣乘法。 第二部分：軟件與係統的重構——適應異構與分布式計算 硬件的變革必然要求軟件和操作係統的範式轉變。本部分關注如何有效地利用這些前所未有的、高度異構的計算資源。 第四章：現代操作係統的內核重設計 麵對CPU、GPU、FPGA乃至量子協處理器共存的局麵，傳統操作係統如何管理資源和調度任務成為新的挑戰。本章分析瞭“硬件抽象層”的演進，探討瞭如何設計一種原生支持異構內存模型和細粒度資源共享的實時內核。特彆關注零拷貝（Zero-Copy）技術在跨加速器數據遷移中的優化策略，以及如何通過硬件描述語言（HDL）輔助的調度器來最小化延遲。 第五章：分布式的深層結構——超越微服務 隨著計算單元嚮邊緣和設備側下沉，數據處理模式正從集中式雲架構轉嚮更具彈性的分布式網絡。本章深入研究瞭去中心化賬本技術（DLT）在優化分布式計算資源協調中的應用，不僅僅局限於加密貨幣，而是關注其在安全、可信計算聯盟中的潛力。此外，還探討瞭聯邦學習（Federated Learning）在保護數據隱私的同時實現大規模模型訓練的係統性挑戰。 第六章：編程範式的解放——聲明式與並行化 當前多數編程模型仍是麵嚮順序執行的。為瞭充分釋放並行硬件的潛能，我們需要新的編程抽象。本章將重點介紹反應式編程（Reactive Programming）模型在處理大規模並發事件流中的優勢，以及如何利用領域特定語言（DSL）和高階函數來將復雜的並行邏輯編譯成最優化的底層指令序列。我們還將分析基於數據流的計算模型，如何實現更自然的性能擴展。 第三部分：新興的應用領域與計算倫理 計算範式的轉變將直接催生齣全新的應用場景，並對社會倫理提齣深刻的拷問。 第七章：可解釋性與可信賴人工智能（XAI/T-AI） 隨著AI模型變得越來越復雜（如超大規模Transformer模型），“黑箱”問題變得不可接受。本章闡述瞭在下一代計算平颱上如何設計內建可解釋性的模型結構。內容包括因果推斷在模型決策鏈中的嵌入、對抗性攻擊的防禦機製的硬件加速實現，以及如何構建一個可審計的、從輸入到輸齣的完整計算路徑追蹤係統。 第八章：實時物理世界的數字孿生 下一代計算能力將使得對復雜物理係統的高保真、實時數字孿生成為可能。本書討論瞭如何利用高精度傳感器數據、先進的流體力學模擬以及並行計算資源，構建跨越不同時間尺度和空間尺度的仿真模型。重點分析瞭如何使用拓撲數據分析（TDA）來有效壓縮和理解這些龐大、高維度的模擬數據。 第九章：計算的能源足跡與可持續性 每一次計算的進步都伴隨著能源消耗的擔憂。本章超越瞭簡單的“綠色計算”口號，探討瞭從芯片設計（如使用類光子或絕熱計算技術）到軟件部署（如基於能效最優化的任務調度）的係統性能耗管理策略。我們還將評估碳中和目標下，數據中心冷卻、熱管理以及新型計算架構的真實能源效益。 結語：構建未來的藍圖 《數字前沿：下一代計算範式》旨在為係統架構師、研究科學傢以及對技術未來有深刻興趣的讀者提供一張路綫圖。我們不僅審視瞭現有技術的邊界，更重要的是，揭示瞭正在形成中的、那些尚未被主流認可但極具顛覆性的計算哲學。理解這些前沿的交匯點，是把握下一個技術周期的關鍵。 ---

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《Beyond BIOS》這個名字，讓我聯想到的是一本能夠突破現有認知界限的書籍。我期盼它能夠不僅僅是描述BIOS是什麼，而是去探討“為什麼”BIOS是這樣的，以及它在不斷演進的計算機技術浪潮中，是如何適應並引領變化的。我希望書中能挖掘BIOS背後的設計哲學，它如何在有限的資源和極高的啓動要求下，設計齣如此高效的初始化流程。是否存在一些曆史遺留的設計，至今仍在影響著BIOS的運作？這本書是否會深入到BIOS的匯編語言層麵，揭示那些精巧的指令如何驅動硬件啓動？我期待它能解釋，為什麼某些老舊的硬件仍然能夠被現代的BIOS所兼容，其中是否存在一些巧妙的設計妥協？對於那些對計算機安全敏感的讀者來說，BIOS的安全漏洞無疑是一個令人擔憂的話題。《Beyond BIOS》能否提供對BIOS安全性的全麵分析，包括常見的攻擊嚮量，以及如何通過固件更新和硬件層麵來加固BIOS的安全？我非常希望書中能夠涵蓋UEFI Secure Boot等概念，解釋它們是如何在啓動過程中確保軟件的完整性和可信度的。如果這本書能提供一些對未來固件發展趨勢的預測，比如基於AI的自適應BIOS，或者更加模塊化的固件架構，那將是一次非常前沿的探索。我希望《Beyond BIOS》不僅能滿足我現有的知識需求，更能激發我對計算機底層技術未來的無限遐想。

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《Beyond BIOS》這個書名，在我腦海中勾勒齣瞭一幅宏大的圖景：它將帶領我超越對BIOS錶麵的認知，去探尋其深層的運作機製和曆史淵源。我憧憬著，這本書會像一位循循善誘的導師，用嚴謹的學術態度，但又不失趣味性的語言，為我一一揭示BIOS的秘密。我期待書中能夠從BIOS的起源講起，講述它如何在早期的計算機係統中扮演著不可或缺的角色，以及它與早期操作係統之間的緊密關係。對於BIOS的內部結構，我希望《Beyond BIOS》能夠詳細介紹其固件的構成，包括各種子程序和服務例程，以及它們是如何協同工作的。這本書是否會涉及到BIOS的兼容性問題，以及不同主闆廠商是如何實現BIOS的差異化設計的？我對於BIOS的錯誤處理機製也充滿好奇，當硬件齣現故障時，BIOS是如何檢測並報告這些錯誤的？它是否能提供一些“POST Code”的含義解析，幫助我們診斷硬件問題？更進一步，我希望能從《Beyond BIOS》中瞭解到，UEFI的齣現是如何改變瞭BIOS的生態，它在安全性、功能性和可擴展性方麵帶來瞭哪些革命性的進步？我期待書中能包含對UEFI驅動程序（UEFI Drivers）的介紹，以及它們是如何與UEFI Shell協同工作的，從而實現更靈活的係統管理。如果這本書能夠涵蓋一些關於BIOS病毒和固件攻擊的案例分析，並提供相應的防禦策略，那將極大地提升其價值。

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《Beyond BIOS》這個書名，預示著它將帶領我進入計算機最核心、最原始的世界。我希望這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一次充滿智慧和探索的旅程。我期待，《Beyond BIOS》能夠從曆史的角度，講述BIOS的起源和發展，它如何在計算機發展的早期扮演著奠基性的角色，以及它所麵臨的挑戰和演變。我希望書中能夠深入解析BIOS的內部結構，包括它的代碼是如何組織和執行的，以及它如何與硬件進行低級彆的交互。我特彆想瞭解BIOS是如何進行硬件枚舉和初始化的，它又是如何將控製權安全地移交給操作係統的。對於那些對計算機安全感到擔憂的讀者，《Beyond BIOS》能否提供對BIOS安全漏洞的全麵分析，包括常見的攻擊模式，以及如何通過固件更新和安全措施來防範這些威脅？我期待書中能夠深入探討UEFI Secure Boot的原理，以及它如何在啓動過程中確保操作係統的完整性和可信度。如果這本書能夠包含一些關於BIOS和UEFI在嵌入式係統和服務器領域應用的案例研究，那將極大地拓展我的視野。我希望《Beyond BIOS》能夠以一種引人入勝的方式，揭示那些隱藏在日常計算機使用背後的深邃技術，讓我對計算機的理解提升到一個全新的維度。

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這本書，名為《Beyond BIOS》，光是聽名字就勾起瞭我無限的好奇心。我想象中的它，應該是一本能夠帶領讀者深入探索計算機最底層奧秘的著作。BIOS，這個古老而又至關重要的名詞，承載著太多關於計算機啓動、硬件初始化以及操作係統加載的秘密。我期待著，《Beyond BIOS》能夠將這些晦澀的概念一一拆解，用清晰易懂的語言，甚至是通過生動的比喻和引人入勝的案例，為我揭示BIOS究竟是如何工作的。我希望這本書不僅僅停留在錶麵介紹，而是能夠觸及到BIOS的內部結構，比如它的固件是如何編寫的，其中的指令集又是怎樣的。更進一步，我期盼這本書能帶我瞭解不同廠商的BIOS之間存在哪些差異，它們又是如何針對不同的硬件平颱進行優化的。讀完這本書，我希望能理解，當按下電源按鈕的那一刻，在屏幕亮起之前，究竟發生瞭多少復雜而精密的計算。我甚至希望它能涉及一些高級的主題，比如UEFI的演進，以及它如何取代瞭傳統的BIOS，解決瞭BIOS的一些局限性。這本書如果能包含一些實際的操作指導，比如如何安全地刷新BIOS，或者在遇到啓動問題時，如何通過BIOS設置來排查，那將是錦上添花。我想象中的《Beyond BIOS》，是一個嚴謹的學術著作，但也充滿瞭探索的樂趣，能夠激發我對於計算機底層架構的求知欲。它應該不僅僅是技術手冊，更應該是一次引人入勝的旅程，帶領讀者穿越數字世界的黎明。

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《Beyond BIOS》這個名字，點燃瞭我對計算機底層知識的渴望。我期待這本書能夠像一盞明燈，照亮我理解計算機啓動過程的道路。我希望能在這本書中找到關於BIOS的全麵而深入的解釋，它不僅僅是告訴我們BIOS是什麼，更會告訴我們BIOS是如何工作的，以及為什麼它如此重要。我設想，《Beyond BIOS》會從硬件的角度齣發，詳細描述BIOS如何與主闆上的各種芯片組、控製器進行交互，如何讀取和寫入硬件寄存器。我特彆想瞭解BIOS是如何進行POST（上電自檢）的，以及POST過程中會檢測哪些硬件，如果發現問題，BIOS會如何報告？我希望書中能夠包含關於BIOS固件的構成和運作原理的深入講解，包括它的代碼是如何被編寫和編譯的，以及它存儲在什麼地方。對於那些希望深入瞭解計算機硬件的讀者，《Beyond BIOS》是否會涉及BIOS與CPU、內存、顯卡等核心組件之間的通信機製？我期待這本書能夠解釋，BIOS是如何管理內存地址空間的，以及它在內存尋址方麵扮演的角色。此外，我希望能從《Beyond BIOS》中瞭解到，UEFI的齣現是如何改變瞭BIOS的麵貌，它在安全性、功能性和可擴展性方麵帶來瞭哪些顯著的提升？如果書中能夠提供一些關於UEFI Shell的介紹，以及它如何作為一種交互式命令行環境來管理UEFI係統，那將是非常實用的。

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作為一名對計算機底層技術充滿興趣的讀者，我對於《Beyond BIOS》這個書名充滿瞭期待。我希望這本書能夠深入淺齣地講解BIOS的原理和實現。想象中，這本書會從最基礎的概念講起，比如什麼是BIOS，它在計算機啓動過程中扮演著怎樣的角色。然後，它會逐步深入到BIOS的內部實現，包括它的代碼結構、數據結構，以及它是如何與主闆上的硬件進行交互的。我特彆希望這本書能夠包含一些關於BIOS固件開發的知識，比如使用哪些編程語言，開發過程中會遇到哪些挑戰，以及如何進行調試。此外，對於不同的計算機體係結構，BIOS的實現是否會有所不同？例如，x86架構和ARM架構的BIOS在設計理念上是否存在顯著的差異？我非常期待《Beyond BIOS》能夠解答這些問題。更進一步，這本書如果能夠涵蓋一些高級的BIOS主題，比如ACPI（高級配置和電源接口）是如何與BIOS協同工作的，以及它在電源管理方麵發揮的作用，這將非常有價值。我甚至希望它能涉及一些關於UEFI（統一可擴展固件接口）的介紹，探討UEFI與傳統BIOS的區彆，以及UEFI如何為現代計算機提供更強大的功能和更高的安全性。如果書中能提供一些實際的案例分析，例如分析某個知名主闆的BIOS是如何設計的，或者某個BIOS漏洞是如何被發現和利用的，那將使這本書更具實踐意義。總的來說，我希望《Beyond BIOS》能夠成為一本全麵的、深入的、並且富有洞察力的關於BIOS及其相關技術的參考書。

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《Beyond BIOS》這個名字，激起瞭我對計算機底層技術的好奇心。我希望這本書能夠以一種深度和廣度的結閤，為我揭示BIOS的神秘麵紗。我期待，《Beyond BIOS》能夠從最基礎的硬件層麵開始，解釋BIOS是如何工作的，包括它在計算機啓動過程中扮演的角色，以及它如何與主闆上的各種組件進行交互。我希望書中能夠詳細介紹BIOS的固件結構，以及它所包含的各種功能模塊，比如POST（上電自檢）、硬件初始化、啓動設備選擇等。對於那些希望深入瞭解硬件的讀者，《Beyond BIOS》是否會觸及BIOS與CPU、內存、顯卡等核心組件之間的通信協議？我期待這本書能夠解釋，BIOS是如何進行內存映射和管理的，以及它在處理中斷和I/O方麵扮演的角色。此外，我希望能從《Beyond BIOS》中瞭解到，UEFI的齣現是如何改變瞭BIOS的麵貌，它在安全性、功能性和可擴展性方麵帶來瞭哪些顯著的提升？如果書中能夠提供一些關於UEFI Shell的介紹，以及它如何作為一種交互式命令行環境來管理UEFI係統，那將是非常實用的。我希望《Beyond BIOS》能夠以一種清晰易懂的方式，將復雜的底層技術呈現給讀者，讓我能夠更深入地理解計算機的工作原理。

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《Beyond BIOS》這個書名，對我來說，就如同一個邀請函，邀請我去探索計算機世界中最 foundational 的部分。我希望能在這本書中找到關於BIOS的全麵解析，它不僅僅是啓動計算機的第一步，更是硬件與軟件之間最基礎的溝通橋梁。我設想，《Beyond BIOS》會從最基礎的硬件組件開始，解釋BIOS是如何初始化這些組件，比如CPU的寄存器、內存控製器、以及各種I/O設備。我特彆想瞭解BIOS是如何進行內存檢測和分配的，以及它在處理中斷方麵扮演的角色。書中是否會深入到BIOS的指令集層麵，分析那些底層的匯編指令是如何實現各種功能的？對於硬件愛好者來說，BIOS的超頻設置往往是他們關注的焦點。《Beyond BIOS》能否提供關於BIOS超頻的深入指導，包括如何安全地調整CPU倍頻、內存頻率和電壓，以及如何通過BIOS設置來優化係統性能？我期待這本書能夠解釋，為什麼某些BIOS設置會影響到係統的穩定性，以及如何通過BIOS來診斷和解決一些常見的係統不穩定問題。此外，我希望《Beyond BIOS》能夠探討BIOS與操作係統內核之間的關係，例如BIOS是如何將硬件信息傳遞給操作係統的，以及操作係統又是如何利用BIOS提供的服務來管理硬件的。如果書中能夠包含一些關於ACPI（高級配置和電源接口）的詳細講解，以及它在現代操作係統電源管理中的作用，那將是非常有益的。

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《Beyond BIOS》這個書名，本身就帶著一種“超越”的意味，仿佛是在暗示，這本書的內容將遠遠超齣我們對BIOS的傳統認知。我期待它能夠提供一種全新的視角，不僅僅是技術層麵的解讀，更可能包含一些曆史的溯源和未來的展望。我希望書中能講述BIOS從何而來，它的發展曆程是如何與計算機硬件的進步緊密相連的。是否存在一些鮮為人知的BIOS發展關鍵節點，或者一些對BIOS産生深遠影響的裏程碑事件？我設想，《Beyond BIOS》會深入探討BIOS在整個計算機生態係統中的地位，它不僅僅是啓動器，更是硬件與軟件之間溝通的橋梁。這本書能否闡述BIOS如何管理各種硬件設備，如何進行內存的檢測和初始化，以及如何將控製權安全地交給操作係統？我對於書中可能涉及到的固件安全問題也充滿好奇，BIOS作為係統最底層的代碼，它的安全性至關重要，是否存在一些已知的漏洞，以及如何防範這些潛在的威脅？我期待，《Beyond BIOS》能夠以一種批判性的眼光審視BIOS的優缺點，並分析當前主流的UEFI技術在哪些方麵實現瞭對BIOS的突破，又在哪些方麵繼承瞭BIOS的某些特性。如果書中能夠穿插一些行業內的專傢訪談，或者引用一些重要的技術文檔，那麼這本書的價值將大大提升。總而言之，我希望《Beyond BIOS》能是一本既有深度又有廣度的書籍，既能滿足我對技術細節的探究，也能引發我對計算機發展趨勢的思考。

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《Beyond BIOS》這個書名，對我而言，不僅僅是一本書名，更像是一個承諾，一個關於深度探索的承諾。我期望這本書能夠帶領我進入一個我一直以來都渴望瞭解的領域——計算機最原始的啓動過程。BIOS，這個幾乎所有計算機用戶都會接觸到，但又極其神秘的模塊，究竟是如何在按下電源鍵的那一刻，將一片冰冷的硬件變成一個能夠運行操作係統的完整平颱？我希望《Beyond BIOS》能夠提供清晰的圖解和詳實的文字，一步步解析BIOS的啓動流程，從POST（上電自檢）到硬件初始化，再到找到啓動設備並加載引導程序。我特彆期待書中能夠深入講解BIOS的固件是如何存儲在CMOS芯片中的，以及CMOS RAM在BIOS運作中扮演的角色。關於BIOS的設置選項，我希望這本書能提供詳盡的解釋，例如各種超頻選項、內存時序設置、SATA模式選擇等等，並分析這些設置對係統性能和穩定性的具體影響。對於那些對硬件有深入瞭解的讀者，《Beyond BIOS》是否會觸及BIOS與CPU、內存、顯卡等硬件之間的通信協議和中斷處理機製？我猜想，這本書可能還會涉及到BIOS的更新和維護，包括如何判斷BIOS版本，如何安全地進行BIOS刷新，以及在刷新失敗時如何進行補救。如果書中能提供一些真實的故障排除案例，分析BIOS設置錯誤是如何導緻各種係統問題的，並將這些問題與BIOS的具體功能聯係起來，那將是極其寶貴的學習材料。

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