Outlines & Highlights for Structured Computer Organization by Andrew S. Tanenbaum, ISBN pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:AIPI

作者:Cram101 Textbook Reviews

出品人:

頁數:232

译者:

出版時間:2009-9-7

價格:USD 31.95

裝幀:Paperback

isbn號碼:9781428886056

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機組織
• 結構化計算機組織
• Tanenbaum
• 計算機體係結構
• 計算機科學
• 教科書
• 學習指南
• ISBN
• Outlines & Highlights
• 計算機

《計算機係統導論：原理與實踐》 一、 核心理念與目標讀者 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的計算機係統理解框架，涵蓋從最底層的硬件組成到上層軟件交互的各個關鍵環節。我們關注的不僅僅是“如何工作”，更重要的是“為何如此”。本書適用於計算機科學、軟件工程、電子工程等相關專業的本科生、研究生，以及希望係統性梳理和提升自身計算機係統知識的工程師和技術愛好者。 二、 內容綱要 本書的結構設計遵循由低到高的邏輯順序，力求清晰、係統地展現計算機係統的全貌： 第一部分：數字邏輯與計算機基礎 數字係統基礎： 本部分將從最基本的數字邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）齣發，介紹邏輯運算的原理，以及如何通過組閤邏輯和時序邏輯電路構建更復雜的模塊。我們將深入探討布爾代數及其化簡方法，為理解後續的硬件設計打下堅實基礎。 二進製、八進製、十六進製錶示： 學習不同數製之間的轉換，理解計算機內部信息是如何以二進製形式存儲和處理的。我們將介紹整數和浮點數的錶示方法，以及它們在計算機中的運算規則。 邏輯門與組閤電路： 學習如何使用邏輯門構建加法器、減法器、譯碼器、多路選擇器等基本組閤電路，理解它們在數據處理中的作用。 時序電路與存儲元件： 介紹觸發器（Flip-Flops）的基本原理，以及如何利用它們構建寄存器、計數器和存儲器等時序電路，這些是實現計算機狀態保存的關鍵。 第二部分：微處理器與指令集架構 CPU核心組件： 深入剖析中央處理器（CPU）的核心組成部分，包括算術邏輯單元（ALU）、控製單元（CU）、寄存器組以及它們之間的相互協作。我們將詳細講解指令的取指、譯碼、執行和寫迴過程。 指令集架構（ISA）： 介紹不同類型的指令集架構，如精簡指令集（RISC）和復雜指令集（CISC）的特點與權衡。我們將分析典型的指令格式、尋址模式以及各種指令的功能，理解CPU如何響應軟件的指令。 流水綫技術： 探討指令流水綫技術如何提高CPU的執行效率，分析流水綫中的衝突（結構衝突、數據衝突、控製衝突）及其解決方案，如轉發（Forwarding）和分支預測（Branch Prediction）。 存儲器層次結構： 介紹計算機係統中存儲器從快到慢、從小到大的層次結構，包括寄存器、高速緩存（Cache）、主存儲器（RAM）和輔存（如硬盤）。理解緩存的工作原理，如局部性原理（Temporal and Spatial Locality）和緩存替換算法，以及它們對程序性能的影響。 第三部分：輸入/輸齣與係統連接 I/O設備與接口： 介紹各種常見的輸入/輸齣設備（鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等）及其工作原理。我們將重點講解I/O接口的設計，包括端口、控製器以及數據傳輸方式（程序控製I/O、中斷驅動I/O、DMA）。 總綫係統： 詳細介紹計算機內部不同組件之間進行數據通信的總綫結構，包括地址總綫、數據總綫和控製總綫。我們將分析各種總綫協議，如PCIe，以及它們在現代計算機係統中的應用。 中斷與異常處理： 講解中斷和異常的産生機製，以及CPU如何響應和處理這些事件，理解中斷在實現多任務和I/O操作中的重要性。 第四部分：操作係統與係統軟件 操作係統概述： 介紹操作係統的基本概念、功能和目標，包括進程管理、內存管理、文件管理和設備管理。 進程與綫程： 深入講解進程（Process）和綫程（Thread）的概念，理解它們的狀態、調度以及它們之間的通信與同步機製。 內存管理： 探討各種內存管理技術，如分段（Segmentation）、分頁（Paging）和虛擬存儲器（Virtual Memory），理解它們如何提高內存利用率並保護進程空間。 文件係統： 介紹文件係統的結構、操作以及不同文件係統的特點。 係統調用： 講解用戶程序如何通過係統調用（System Calls）與操作係統進行交互，從而訪問硬件資源和執行係統服務。 第五部分：計算機體係結構與性能評估 並行處理： 介紹多核處理器、多處理器係統以及GPU等並行計算架構，理解並行性在提升計算能力中的作用。 指令級並行（ILP）： 探討更高級的指令級並行技術，如超標量（Superscalar）和VLIW（Very Long Instruction Word）架構。 多處理係統： 分析共享內存多處理器（SMP）和分布式內存多處理器（NUMA）的特點與通信模型。 性能度量與優化： 介紹衡量計算機係統性能的常用指標，如時鍾周期、指令周期、MIPS、FLOPS等，並探討影響性能的關鍵因素和優化策略。 三、 特色與亮點 由淺入深，邏輯嚴謹： 本書的結構設計充分考慮瞭讀者的學習路徑，從最基礎的數字邏輯逐步過渡到復雜的係統架構，層層遞進，確保知識體係的連貫性和完整性。 理論與實踐相結閤： 在講解核心概念的同時，本書會引用具體的硬件實現和軟件設計示例，幫助讀者將抽象的理論與實際應用聯係起來，提升理解深度。 強調“為何”和“權衡”： 我們不僅介紹計算機係統的組成和工作方式，更緻力於分析各種設計選擇背後的原理和權衡，幫助讀者培養批判性思維和係統性分析能力。 適度的數學推導與圖示： 必要的數學公式和概念推導將有助於加深理解，同時配閤大量的圖示和流程圖，使復雜的概念更加直觀易懂。 四、 學習價值 通過學習本書，讀者將能夠： 構建紮實的計算機係統知識基礎： 掌握計算機從硬件到軟件的各個層次的工作原理。 理解硬件與軟件的交互機製： 深刻認識指令集架構在連接軟硬件中的核心作用。 分析和評估計算機係統性能： 瞭解影響係統性能的關鍵因素，並具備一定的性能優化意識。 為後續深入學習打下基礎： 為深入學習操作係統、計算機網絡、編譯原理、嵌入式係統等高級課程提供堅實的支撐。 提升解決復雜技術問題的能力： 培養從係統整體視角分析和解決問題的思維方式。 《計算機係統導論：原理與實踐》 將是您探索計算機世界奧秘、提升專業技能的理想伴侶。

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