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大话计算机:计算机系统底层架构原理极限剖析

《大话计算机:计算机系统底层架构原理极限剖析》

作者:冬瓜哥

本书内容涵盖以下学科领域:计算机体系结构、计算机组成原理、计算机操作系统原理、计算机图形学、高性能计算机集群、计算加速、计算机存储系统、计算机网络、机器学习等。 本书共分为12章。第1章介绍数字计算机的设计思路,制作一个按键计算器,在这个过程中逐步理解数字计算机底层原理。第2章在第1章的基础上,改造按键计算器,实现能够按照编好的程序自动计算,并介绍对应的处理器内部架构概念。第3章介绍电子计算机的发展史,包括芯片制造等内容。第4章介绍流水线相关知识,包括流水线、分支预测、乱序执行、超标量等内容。第5章介绍计算机程序架构,理解单个、多个程序如何在处理器上编译、链接并最终运行的过程。第6章介绍缓存以及多处理器并行执行系统的体系结构,包括互联架构、缓存一致性架构的原理和实现。第7章介绍计算机I/O基本原理,包括PCIE、USB、SAS三大I/O体系。第8章介绍计算机是如何处理声音和图像的,包括3D渲染和图形加速原理架构和实现。第9章介绍大规模并行计算、超级计算机原理和架构,以及可编程逻辑器件(如FPGA等)的原理和架构。第10章介绍现代计算机操作系统基本原理和架构,包括内存管理、任务调度、中断管理、时间管理等架构原理。第11章介绍现代计算机形态和生态体系,包括计算、网络、存储方面的实际计算机产品和生态。第12章介绍机器学习和人工智能底层原理和架构实现。

内容简介

《大话计算机:计算机系统底层架构原理极限剖析》是一本以深度和幽默并重的方式揭示计算机硬件与软件底层运行机制的技术专著。这部作品摒弃了传统教科书式的枯燥陈述,采用大量生动比喻和实际电路图分解,从最根本的物理电子单元出发,讲学一层层拆解为能够存入并计算程序的复杂系统。

该书作者洋洋洒洒近两千页篇幅,将涵盖从与、或门这些基础逻辑部件,一直推演到CPU指令、缓存体系以及分支预测的核心组。这本讲义尤其长于在第二章之初就打破了人们惯用的过于简略的描述操作系统该起最终作用的论述,用开篇就详细呈现各个管子在板上具体信号波动是怎么回事——“程序不是虚无缥缈的电打飘指命意志,真实显示数据就是以个一条单钢丝层面的打流驱动组成的中被分离的一种平衡体现”。完全另摆脱只需拿称黑匣视为一成无异然层中的模型。

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读者点评

《大话计算机:计算机系统底层架构原理极限剖析》是一本极其硬核的技术书籍,它用生动有趣的比喻和通俗的语言,系统性地带我深入了计算机系统的底层逻辑。书里从最简单的开关电路讲起,一步步剖析加法器如何到位宽扩展,难度直指操作系统内核。认真读大约三、四个章节之后,感觉平时写代码时遇到的“坑”突然能想通了——原来系统里的优化、安全设定都有非常粗线条的远古设计哲学渊源。内容翔实有方法有实例,能把这么多底层模型化又因果扣得很紧密的方式整合进一本书,可以说是比较优质的计算机科普进阶材料。

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