具体描述
本教材共分8章。第1章介绍计算机系统结构的基本概念、计算机系统的层次结构、系统结构的形成和发展等，第2章介绍数据表示、寻址技术、指令格式的优化设计、CSIC指令系统和RISC指令系统等，第3章介绍输入输出系统、中断系统、通道处理机和输入输出处理机，第4章介绍存储系统原理、虚拟存储器和高速缓冲存储器等，第5章介绍先行控制技术、流水线处理、向量处理机等，第6章介绍互联网络和并行处理机，第7章介绍多处理机结构、性能和多处理机操作系统等，第8章介绍数据流计算机、脉动阵列机与集群。
本书是计算机专业及相关专业本科生“计算机系统结构”课程的教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。
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用户评价
《计算机系统结构》这本书，对我而言，更像是一本“内功心法”的宝典。它没有直接教你如何写出“快”的代码，而是让你理解“为什么”你的代码会快或者慢，以及如何从硬件层面去思考性能的优化。从指令集的设计，到CPU的流水线，再到存储器的层次结构，它几乎覆盖了所有影响计算机性能的关键因素。我尤其喜欢书中关于指令集架构（ISA）的讲解，它让我明白，不同的指令集设计会对编译器的优化和程序的执行效率产生深远的影响。比如，它解释了为什么RISC架构通常需要更多的寄存器和更简单的指令，而CISC架构则可以实现更复杂的操作。接着，它深入到CPU的微架构，详细讲解了如何通过流水线、超标量、乱序执行等技术来提高指令的并行度，从而提升CPU的整体性能。这些概念虽然听起来有些高深，但书中通过清晰的图示和逻辑严谨的解释，让我能够一步步地理解它们的工作原理。再者，本书对存储器系统的阐述也极其到位。它详细解释了缓存的工作原理，包括命中、未命中、写回策略等，以及如何通过多级缓存来缓解CPU和主存之间的速度差距。读完这部分，我才真正明白，为什么我们常说“缓存优化”是提升程序性能的关键之一。
评分《计算机系统结构》这本书，对我来说，是一次非常宝贵的学习经历。我一直对计算机是如何工作的感到好奇，这本书正好满足了我的求知欲。它从最基础的计算机组成原理讲起，逐步深入到CPU的内部结构、存储器层次结构、I/O系统以及并行处理技术等方方面面。我尤其喜欢书中对CPU流水线技术的讲解。它详细解释了如何通过将指令执行过程分解成若干个阶段，并在不同阶段并行处理指令来提高CPU的吞吐量。同时，它也深入分析了流水线中可能出现的各种问题，比如数据冒险、控制冒险，以及如何通过各种技术（如转发、分支预测）来解决这些问题。这让我对CPU的执行效率有了全新的认识。此外，书中对存储器系统的讲解也非常到位。它详细阐述了缓存的工作原理，以及如何通过多级缓存来弥合CPU和主存之间的速度差距。我甚至开始尝试将书中的一些概念运用到我的程序设计中，比如如何通过优化数据访问模式来提高缓存命中率。这种将理论知识与实际应用相结合的学习方式，让我感觉非常充实。虽然这本书的内容相当丰富，初读时可能会觉得有些吃力，但一旦你理解了核心概念，就会发现它就像一座宝藏，每一次翻阅都能挖掘出新的知识和启发。
评分我拿到《计算机系统结构》这本书的时候，就被它厚重的篇幅和严谨的排版所震撼。作为一名对计算机硬件充满好奇的开发者，我一直渴望能有一本能够系统性地讲解计算机系统深层奥秘的书籍，而这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅是关于“是什么”，更是关于“为什么”和“怎么样”。例如，在讲解CPU的设计时，它会详细介绍流水线技术，解释如何通过将指令的处理过程分解成若干个阶段，然后在不同阶段并行处理多条指令来提高CPU的吞吐量。但更重要的是，它还会深入分析流水线中可能出现的“冲突”，比如数据冒险、控制冒险，并给出相应的解决方案，如流水线暂停（stalling）、转发（forwarding）以及分支预测（branch prediction）等。这种刨根问底式的讲解方式，让我受益匪浅。此外，本书对于存储器访问的优化也进行了深入的探讨。它解释了为什么我们不能直接访问磁盘上的数据，而是需要通过内存来中转，以及内存和CPU之间为何会存在巨大的速度差距。通过对缓存的工作原理、替换算法（如LRU）以及预取技术的介绍，我才真正理解了如何通过精心设计的存储器层次结构来最大限度地弥合这种差距。我甚至会尝试将书中的一些概念应用到我自己的程序优化中，虽然可能只是冰山一角，但那种将理论知识转化为实践的喜悦是难以言喻的。
评分我当初抱着极大的热情购入《计算机系统结构》，希望能深入理解计算机硬件是如何协同工作，以及软件如何与硬件进行高效交互的。从我个人的学习经历来看，这本书确实为我打开了一个全新的视角。它不像某些过于偏重理论的著作，上来就用大量抽象的概念将人淹没；相反，它采取了一种更具指导性的方式，从实际的计算机组成出发，一步步引导读者去探索指令集、存储器层次结构、流水线技术、并行处理等核心概念。我特别喜欢书中对于不同技术取舍的分析，比如在性能与功耗、成本与复杂性之间的权衡，这让我对现代计算机设计的“艺术”有了更深刻的体会。读这本书的过程中，我时常会联想到自己日常使用的电脑、手机，去思考它们内部是如何实现的，这种“学以致用”的感觉非常美妙。例如，在学习缓存一致性协议时，我能够想象到多核处理器在访问共享数据时所面临的挑战，以及书中提供的各种解决方案如何确保数据的正确性。再比如，在理解指令流水线时，它让我明白了为什么CPU的频率并非越高越好，而指令的并行执行能力更为关键。这本书的逻辑非常清晰，每个章节都建立在前一章节的基础上，使得学习过程更加顺畅。即使遇到一些比较深入的技术细节，作者也能够用相对易懂的语言进行解释，并辅以丰富的图示和示例，这对于我这样一个非计算机专业背景的读者来说，是极大的帮助。我敢说，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本启迪思维的宝典。它教会我如何去思考问题，如何去分析系统，而不仅仅是记住一些零散的知识点。每一次翻阅，我都能从中获得新的感悟和启发。
评分《计算机系统结构》这本书，给我的感觉就像是在攀登一座高山，开始的时候感觉异常艰难，每一步都充满挑战，但一旦你克服了重重困难，登上了顶峰，你就能俯瞰整个壮丽的风景。它对我理解现代计算的本质起到了至关重要的作用。书中对CPU内部结构的剖析，特别是流水线技术，让我对指令执行的效率有了全新的认识。它详细解释了什么是指令级的并行（ILP），以及如何通过超标量架构、乱序执行等技术来最大化CPU的利用率。这些概念乍一听可能有些抽象，但书中通过清晰的图示和逐步深入的讲解，让我能够一步步地理解这些复杂的机制。同样，对于存储器系统，本书的讲解也极其到位。它不仅解释了缓存的基本原理，还深入探讨了多级缓存、缓存一致性以及虚拟内存等概念。我尤其对虚拟内存的实现感到着迷，它如何通过页表、TLB（Translation Lookaside Buffer）等机制，将物理内存和进程的虚拟地址空间隔离开来，并且提供了内存保护和内存共享的功能，这让我看到了操作系统在管理硬件资源方面的高超技艺。阅读过程中，我时不时会回想起自己写的一些程序，思考它们在执行过程中，CPU和内存是如何与之交互的，有哪些地方可以进行优化。这本书让我不再把计算机仅仅看作是一个黑盒子，而是对其内部运作有了更清晰、更深入的洞察。
评分坦白说，《计算机系统结构》这本书的阅读门槛确实不低，它要求读者具备一定的计算机基础知识，比如基本的数字逻辑、操作系统原理等。然而，如果你能够克服初期的困难，坚持下去，那么你将收获一个对计算机系统前所未有的深刻理解。我之所以这么说，是因为这本书在讲解过程中，非常注重理论与实践的结合。它不仅仅列举了各种技术名词，还会通过大量的图表、流程图以及类比来解释这些技术是如何工作的。比如，在讲解I/O系统时，它会区分同步I/O和异步I/O，并解释它们在性能和资源占用上的差异，这对于理解操作系统的I/O模型至关重要。另外，我对书中关于并行处理的部分印象尤为深刻。它介绍了多处理器系统、SIMD（单指令多数据流）、MIMD（多指令多数据流）等不同的并行计算模型，并分析了它们各自的应用场景和面临的挑战。这让我明白了为什么如今的计算机都朝着多核、多处理器的方向发展，以及如何有效地利用这些并行资源来提升计算效率。我尤其喜欢书中关于性能评估的部分，它不仅提供了各种性能指标，还讲解了如何通过这些指标来分析和优化系统的性能瓶颈。这对于我这个热爱性能调优的人来说，简直是如获至宝。
评分我在阅读《计算机系统结构》的过程中，最大的感受是它的系统性和深度。这本书就像一本百科全书，但它不是那种简单罗列知识的书，而是将各个部分有机地串联起来，形成一个完整的体系。从指令集架构（ISA）的演进，到CPU的微架构设计，再到存储器系统的优化，以及I/O设备的集成，它都进行了非常详尽的介绍。我特别对书中关于指令集架构的讨论印象深刻，它详细解释了RISC和CISC的区别，以及各自的优缺点，这让我对不同CPU的设计哲学有了更深入的理解。例如，它解释了为什么很多嵌入式设备会选择RISC架构，而高性能计算领域则会根据具体需求有所选择。同样，在讲解CPU的微架构时，它深入到超标量、乱序执行、分支预测等技术，这些都是提升CPU性能的关键。它让我明白了，简单的提高时钟频率已经无法满足现代计算的需求，而更复杂的微架构设计才是王道。此外，本书对存储器层次结构的分析也极其透彻，从缓存的各种参数设置，到缓存一致性的问题，再到虚拟内存的实现机制，都进行了细致的讲解。这让我对计算机系统如何管理和访问数据有了更清晰的认识。总而言之，这本书是一本非常值得反复阅读的经典之作，它能够帮助读者构建起对计算机系统结构坚实而全面的理解。
评分《计算机系统结构》这本书，我只能说，它真的是一本“硬核”之作。如果你是那种期望读一本轻松愉快的科普读物的人，那它可能不太适合你。但是，如果你真的想钻研计算机底层原理，想知道那些我们每天接触的电子设备背后是如何运作的，那么这本书绝对是你的不二之选。它涵盖的知识面非常广，从最基本的逻辑门电路，到复杂的超标量流水线、向量处理器，再到存储器管理和I/O系统，几乎囊括了计算机系统结构的所有重要组成部分。我尤其对书中关于指令集架构（ISA）的讨论印象深刻。它详细阐述了RISC和CISC的区别，以及它们各自的优缺点，这让我对不同CPU设计理念有了更清晰的认识。比如，它解释了为什么一些早期的CPU更倾向于复杂指令集，而现代CPU则更多采用精简指令集。此外，书中对存储器层次结构的分析也极其到位，从寄存器、一级缓存、二级缓存到主存，再到二级存储，它清晰地揭示了不同存储介质的速度、容量和成本之间的权衡，以及如何通过多级缓存来缓解CPU访问内存的延迟。读这本书的时候，我常常会感到一种“豁然开朗”的感觉，很多之前模模糊糊的概念，在书本的详细讲解下变得清晰起来。虽然其中不乏需要反复咀嚼才能理解的内容，但正是这种挑战性，才使得学习过程更加有意义。它并非让你被动接受信息，而是鼓励你去思考，去推导，去验证。
评分我认为《计算机系统结构》这本书最吸引我的地方在于，它不仅仅是停留在概念的层面，而是非常注重细节的讲解和原理的推导。例如，在阐述指令集架构时，它会对比不同指令集的特点，分析它们在设计上的考量，以及对软件编译和执行效率的影响。在我看来，理解指令集是理解CPU如何执行程序的基础。然后，它会深入到CPU的内部结构，讲解如寄存器、ALU（算الوحده）、控制单元等基本组成部分，以及它们如何协同工作来完成指令的解码、执行和写回。尤其是关于流水线的部分，它不仅介绍了流水线的概念，还详细分析了流水线中的各种冲突及其解决办法，比如数据冒险中的RAW、WAR、WAW，以及控制冒险中的分支预测。这些细节的讲解，让我对CPU的执行效率是如何被设计的，有了更深刻的理解。此外，书中对存储器层次结构的分析也极为细致，它讲解了缓存的工作原理，包括缓存块、索引、标签、偏移等关键要素，以及各种缓存替换算法（如LRU、FIFO）的优劣。这让我明白，为什么现代计算机需要多级缓存，以及如何通过优化缓存的使用来提高程序性能。总而言之，这本书是一本极其扎实的著作，它能够帮助读者建立起对计算机系统结构坚实的基础，并培养出解决实际问题的能力。
评分我对《计算机系统结构》这本书的评价，可以用“醍醐灌顶”来形容。我之前一直以为计算机的性能很大程度上取决于软件的编写，但读了这本书之后，我才意识到，硬件设计才是性能的基石。它从最基础的逻辑门电路开始，层层递进，讲解了CPU的内部结构、指令集的原理、存储器层次结构、I/O接口等等。我尤其对书中关于流水线技术的讲解印象深刻。它不仅介绍了流水线的基本概念，还深入分析了流水线中的各种风险，比如数据冒险和控制冒险，以及如何通过转发、分支预测等技术来解决这些问题。这让我对CPU的执行效率有了更深刻的理解。此外，书中对存储器系统的讲解也极其到位。它详细阐述了缓存的工作原理，包括缓存块、索引、标签、偏移等关键要素，以及各种缓存替换算法的优劣。这让我明白，为什么现代计算机需要多级缓存，以及如何通过优化缓存的使用来提高程序性能。读这本书的过程，就像是在解构一台计算机，将它拆解成一个个可理解的部分，然后重新组装起来。我甚至会尝试将书中的一些概念应用到我的程序设计中，比如如何通过优化数据访问模式来提高缓存命中率。这种将理论知识转化为实践的喜悦是难以言喻的。
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