计算机组成原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:张钧良

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2004-05-01

价格:27.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787505399006

丛书系列:

图书标签:

• 计算机组成原理
• 计算机体系结构
• 数字逻辑
• 汇编语言
• 计算机硬件
• 存储系统
• CPU
• 输入输出
• 流水线
• 并行处理

《星际拓荒者：人类的宇宙航行史》 书籍简介 在浩瀚无垠的宇宙背景下，《星际拓荒者：人类的宇宙航行史》并非讲述构成物质世界的基石如何运作，而是聚焦于人类文明探索未知疆域的壮阔史诗。本书深入剖析了人类从地球摇篮起步，如何逐步掌握超越光速的理论基础，并最终实现星际旅行的漫长历程。 第一部分：理论的突破与工程的黎明 本书开篇追溯了二十世纪中叶至二十一世纪初，人类对引力、时空结构认知的革命性飞跃。重点阐述了“曲率驱动”理论的诞生与完善过程，这是一个完全不同于传统火箭推进的概念，它依赖于对局部时空几何的精确操控。我们详尽讨论了阿库别瑞度量张量在实际工程应用中的挑战与突破，特别是如何克服负能量密度需求这一物理学上的巨大障碍。 我们详述了第一代“亚光速”推进系统——等离子体脉冲引擎的研发历史。这些庞然大物，凭借数万吨聚变燃料的周期性爆发行进，标志着人类首次真正意义上挣脱了太阳系的引力束缚。书中细致描绘了“先驱者计划”中，那些早期的无人探测器如何克服星际空间极端环境的考验，为后续载人任务铺平道路。 第二部分：星舰的诞生与文明的远航 本书的核心部分，是对“星舰时代”的全面解读。星舰不再仅仅是交通工具，它们是漂浮的微缩生态系统和移动的城市。我们详细分析了多代星舰的设计哲学： 生态维持系统 (EMS)： 如何在封闭循环中，精确模拟地球生物圈的复杂动态，实现水、氧、营养物质的永续再生。这涉及到先进的生物反应器技术、垂直农业矩阵的优化配置，以及对微生物群落的精细调控，以确保长期任务中的生物稳定性。 能源矩阵： 从早期的反物质辅助聚变反应堆，到后期成熟的零点能捕获单元，本书揭示了支撑星舰庞大能量需求的能源技术演变。重点探讨了反应堆的安全冗余设计，以及在超高能输出状态下，如何管理和导出废热到真空环境中的工程难题。 结构完整性与防护： 穿越星际介质，即便是稀薄的气体粒子，在接近光速时也具有极强的破坏力。书中详细描述了多层防御策略，包括“动能偏导场”的原理，以及使用新型“拓扑结构复合材料”来抵抗微流星体的侵蚀。 第三部分：人类社会在恒星间的重塑 星际旅行不仅是物理距离的跨越，更是社会结构的重塑。本书深入探讨了殖民化进程中遇到的社会学、伦理学难题： 时间膨胀与代际差异： 随着旅行速度的提高，船上与故土之间的时间流逝差异日益显著。书中记录了“漫游者一代”与“定居者一代”之间的文化冲突与融合，以及他们如何构建新的时间观念和历史叙事。 新世界的适应与进化： 当人类抵达陌生的宜居行星，如何处理与本土生态系统的关系？我们分析了“温和干预原则”的制定背景，以及在面对外星微生物或环境压力时，人类基因库如何通过辅助技术进行定向演化，以适应新家园。 政治与治理模式： 远离地球的遥远殖民地，如何建立有效的治理体系？本书对比了联邦制、独立城邦制以及基于信息网络的去中心化管理模式，并评估了它们在维持社会秩序与保障个体自由方面的成效。 第四部分：深空之谜与文明的边界 最后，本书将目光投向了星际探索的终极目标：搜寻地外智慧生命（SETI）的成果与挑战。我们回顾了历次对外星信号的解码尝试，重点描述了对“寂静之墙”现象的深入分析——即为什么宇宙中似乎充斥着宜居行星，却鲜有明显的文明信号。 书中还探讨了人类文明自身在极度扩张后可能面临的“内卷化”风险，以及如何通过持续的探索精神，保持文明的活力与创新性。 《星际拓荒者》是一部关于人类雄心、工程智慧和不屈精神的宏大叙事。它带领读者超越我们所处的太阳系，去思考：当我们不再受制于单一星球的命运时，我们真正将携带什么，走向新的未来？本书为所有对未来、对宇宙充满敬畏与好奇心的读者，提供了一幅详尽而引人入胜的蓝图。

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拿到这本书时，我最期待的是能清晰地梳理出数据如何在硬件层面进行高效的传输和处理。这本书在总线结构和I/O控制这一块的处理，可以说是相当精彩。它没有停留在“数据总线、地址总线”这种教科书式的定义上，而是深入探讨了各种不同的总线仲裁机制（如链式查询、计数器定时查询等），以及它们在不同应用场景下的性能取舍。我特别欣赏它对DMA（直接内存存取）控制器的讲解，清晰地描绘了CPU在数据传输中的角色变化，从主动控制到彻底解放双手的过程，这对于理解现代操作系统如何高效管理硬件资源至关重要。更别提后面关于中断系统的详细分析，它不仅仅是告诉你中断发生了什么，更是剖析了中断向量表是如何构建的，以及上下文切换的硬件基础。读完这部分，我突然对那些在后台默默运行的设备驱动程序，有了一种全新的敬畏之心，它们不再是抽象的代码，而是与硬件协议紧密绑定的精密协调者。

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从整体的阅读体验来看，这本书更像是一本详尽的“原理参考手册”，而非轻松的“入门读物”。它的优点在于其内容的覆盖面极广，从最底层的逻辑门，到顶层的系统互联，几乎勾勒出了一个完整计算机系统的技术蓝图。然而，对于没有一定数字电路基础的读者来说，前期的知识储备要求较高。我个人觉得，如果能为那些复杂的逻辑电路图和时序图配上更生动、更具象化的动态演示材料（比如在线视频辅助），那无疑会大大降低学习曲线的陡峭程度。目前来看，它非常适合作为专业课程的教材或深入研究者的参考书，它提供的扎实基础，能让你在面对任何新的硬件技术时，都能迅速抓住其本质，因为你知道它最终会回归到这些基本的逻辑和结构之上。这本书的价值，在于构建知识的深度和广度上的坚实地基。

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这本书的叙述风格，老实说，略显“硬核”和学术化，但正是这种严谨性，才保证了内容的可靠性和深度。我注意到作者在讲解算术逻辑单元（ALU）的设计时，对各种加法器（如串行进位、并行进位）的逻辑门级实现都进行了详尽的图示和真值表分析。这对于那些热衷于硬件描述语言（HDL）或FPGA设计的人来说，简直是一本宝典。它强迫你跳出软件的舒适区，去思考电信号如何在晶体管之间构建逻辑判断。遗憾的是，对于纯粹的软件工程师而言，中间部分关于微指令设计和控制单元实现的章节，读起来会比较吃力，因为很多逻辑推导是基于布尔代数和状态图的，需要非常专注地去跟踪每一步的跳转和状态转移。但如果你能坚持下来，你会发现，软件的高效性最终极还是归结于这些底层电路的巧妙设计。它让你明白，编译后的代码，最终不过是这些电信号的复杂交响乐。

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我手里拿着的这本《计算机组成原理》，在涉及现代高性能计算的章节上，笔墨相对集中，但也因此显得尤为前沿。特别是对向量处理器和多核并行架构的介绍，展现了作者紧跟时代步伐的努力。它不仅解释了SIMD（单指令多数据流）的基本原理，还讨论了缓存一致性协议，比如MESI协议的运作机制。这部分内容，对我理解现代CPU在处理大规模科学计算任务时的瓶颈和优化方向，起到了极大的启发作用。我尤其喜欢它对比不同并行模型（如数据级并行与指令级并行）的优劣势，这种横向的对比分析，帮助我构建了一个更全面的系统观，而不是孤立地看待某个技术点。虽然相关的例子更多是基于理论模型，但其提供的分析框架，完全可以迁移到对新一代CPU架构的评估中去。

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这本《计算机组成原理》的教材，说实话，初看之下，内容之详实、体系之庞大，确实让人有些望而生畏。我一直以为自己对计算机的“骨架”多少有些了解，毕竟日常使用中，什么CPU、内存、硬盘的概念都耳熟能详。然而，这本书真正把我拉进了底层世界的细节。它对指令集架构的阐述，简直像是在给我们展示一台精密机械的心脏是如何跳动的。从最基础的二进制补码运算，到复杂的流水线设计与冲突解决，作者似乎没有放过任何一个值得深究的角落。尤其是在存储器的层次结构部分，虚拟内存、Cache的替换算法（LRU、FIFO等等），都被掰开了揉碎了讲，那种层层递进的逻辑感，让人在阅读时，常常需要停下来，对照着图表反复琢磨，生怕漏掉一丝一毫的精妙之处。那种感觉就像是，你一直以为你知道汽车是怎么跑的，直到这本书让你亲手拆解了发动机的每一个活塞和齿轮。对于想真正理解计算机“为什么能这么快”的人来说，这书的深度是毋庸置疑的，但对于只想了解基本概念的初学者，可能需要极大的毅力和时间去消化这些密集的理论和公式推导。

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