具体描述
《计算机组成与设计硬件:软件接口》(原书第3版)是计算机组成的经典教材。全书着眼于当前计算机设计中最基本的概念,展示了软硬件间的关系,并全面介绍当代计算机系统发展的主流技术和最新成就。同以往版本一样,《计算机组成与设计硬件:软件接口》(原书第3版)采用MIPS处理器作为展示计算机硬件技术基本功能的核心。书中逐条指令地列举了完整的MIPS指令集,并介绍了网络和多处理器结构的基本内容。将CPU性能和程序性能紧密地联系起来是本版的一个新增内容。另外,本版对软硬件的讨论更加深入,作者展示了软硬件部件如何影响程序的性能,并在光盘中为侧重硬件和侧重软件的读者分别提供了相关资料。随书光盘内容非常丰富,不仅包括各种配套教学资源,还提供了HDL模拟器、MIPS模拟器以及FPGA设计工具等软件。
作者简介
加州大学伯克利分校计算机科学系教授,美国国家工程研究院院士,lEEE和ACM会员,曾因成功的启发式教育方法被IEEE授予James H.MIAligan,Jr.教育奖章。他因为对RISC技术的贡献而荣获1 995年IEEE技术成就奖。在RAID技术方面的成就为他赢得了1999年lEEE Reyrlold Johnson信息存储奖。2000年他和John L Henrlessy分享了冯·诺伊曼奖。
斯坦福大学校长,IEEE和ACM会士,美国国家工程研究院院士及美国科学艺术研究院院士。Hen rlessy教授因为在RISC技术方面做出了突出贡献而荣获2001年的Eckert—MatJchly奖章,他也是2001年SeymIour Cray计算机工程奖得主,并且和David A.Pattersorl分享了2000年的冯·诺伊曼奖。
目录信息
专家指导委员会
译者序
前言
第1章 计算机概念和技术
1.1 概述
1.2 程序的表象之下
1.3 打开计算机的机箱
1.4 实例:制造Pentium 4芯片
1.5 谬误和陷阱
1.6 结论
1.7 历史回顾和深入阅读
1.8 习题
现实世界中的计算机:信息技术在非IT领域的40亿产值
第2章 计算机指令
2.1 概述
2.2 计算机硬件的操作
2.3 计算机硬件的操作数
2.4 计算机中指令的表示
2.5 逻辑运算
2.6 分支指令
2.7 计算机硬件的过程支持
2.8 人机交互
2.9 对32位立即数的MIPS编址和寻址
2.10 程序的翻译和启动运行
2.11 编译器如何优化
2.12 编译器如何工作初探
2.13 以一个C程序的排序为例
2.14 面向对象语言的实现
2.15 数组与指针
2.16 实例:IA-32指令
2.17 谬误和陷阱
2.18 结论
2.19 历史回顾和深入阅读
2.20 习题
现实世界中的计算机:用数据拯救我们的环境
第3章 计算机的算术运算
3.1 概述
3.2 有符号数与无符号数
3.3 加法与减法
3.4 乘法
3.5 除法
3.6 浮点运算
3.7 实例:IA-32中的浮点部件
3.8 谬误和陷阱
3.9 结论
3.10 历史回顾和深入阅读
3.11 习题
现实世界中的计算机:重建古代世界
第4章 评估和理解性能
4.1 概述
4.2 CPU的性能和影响因素
4.3 性能评估
4.4 实例:两个SPEC基准测试以及新型Intel处理器的性能评价
4.5 谬误和陷阱
4.6 结论
4.7 历史回顾和深入阅读
4.8 习题
现实世界中的计算机:使交通工具更快更安全
第5章 处理器
5.1 概述
5.2 逻辑设计规则
5.3 数据通路的建立
5.4 一个简单的实现方案
5.5 多周期实现方案
5.6 异常
5.7 微程序设计:简化控制设计
5.8 使用硬件描述语言进行数字设计概述
5.9 实例:近期的:Pentium处理器的实现结构
5.10 廖误和陷阱
5.11 结论
5.12 历史回顾和深入阅读
5.13 习题
现实世界中的计算机:助力残障人士
第6章 利用流水线提高性能
第7章 层次结构的存储器
第8章 存储器、网络和其他外围设备
第9章 多处理器和集群
附录A 汇编器、链接器和SPIM模拟器
附录B 逻辑设计基础
附录C 控制器的硬件实现
附录D 桌面计算机、服务器和嵌入式计算机上的RISC体系结构综述
· · · · · · (收起)
读后感
书是好书,就是翻译太不负责了吧。真是无语了。我们用这本书当教材,用的机械的第三版。做作业时看到把多路选择器翻成乘法器,把一些英文里的句式变化生搬硬套的机械翻译,实在是忍不住上来吐槽了。有条件的同学一定要看原版,一定!
看过编码后,下一步的学习可以使用这本书作为计算机组成与设计方面的参考书。它使用MIPS指令集作为教学,比x86友好多了,指令格式比较简单,不过如果没接触过它的话第一次看还是有一些奇怪的。知识体系很好,组织的很有层次,诺依曼体系结构的几大部分给你说的清清楚楚,不过缺...
书是好书,就是翻译太不负责了吧。真是无语了。我们用这本书当教材,用的机械的第三版。做作业时看到把多路选择器翻成乘法器,把一些英文里的句式变化生搬硬套的机械翻译,实在是忍不住上来吐槽了。有条件的同学一定要看原版,一定!
作者也是CAAQA的作者, David Patterson, John Hennessy. 这么好的书,大概从19年10月份开始看,2020年必须啃完! 简短的笔记和一些翻译记录记录在语雀,那里的编辑更美观 第4章 Processors 重点讲流水线 第5章 memory hierarchy [https://www.yuque.com/baiwfg2/hygwgh/gg9vmv...
中国的大学教授时常说中国的学生没有创造力,被高中的教育教傻了。每每听到这些话总感觉十分搞笑 。这些大学教授就从来没有好好想想自己的问题,这个现象的产生自己难道没有责任吗? 读书这么多年,在脑袋里已经形成这样一个概念,专业书只看外国书。中国人编写的书籍,除了少...
用户评价
我最近沉迷于研究计算机网络协议栈的实现细节,手里正好有一本专门剖析TCP/IP协议族底层数据包处理流程的经典读物。这本书的视角非常独特,它不是简单地罗列RFC文档的标准,而是将读者带入到网络接口卡(NIC)与操作系统内核交互的第一线。它细致地描述了数据包在从物理层爬升到应用层,以及从应用层下降到物理层的过程中,每一层协议头部是如何被添加和剥离的。书中关于拥塞控制算法(如Cubic和BBR)的仿真和性能对比分析,尤其精彩,让我明白了网络拥塞并非简单的带宽耗尽,而是复杂的反馈机制在起作用。这本书的深度足以让网络工程师感到满足,它把那些我们在应用层习以为常的“网络延迟”和“丢包”问题,追溯到了驱动程序和DMA传输的层面,是一部硬核的网络系统书籍。
哇,最近刚啃完了一本关于数字电路设计的大部头,名字挺晦涩的,什么“逻辑门与布尔代数精解”,但内容真是让人大开眼界。这本书把最底层的电子元件如何组合成复杂的逻辑功能,讲得深入浅出。一开始还担心那些0和1的转换会让人头晕,结果作者用大量的图示和实例,把与非门、或非门这些基础单元如何搭建出加法器、多路选择器这些核心部件的过程,描绘得如同搭乐高积木一样清晰。尤其对组合逻辑和时序逻辑的区分,简直是点睛之笔。以前觉得CPU的运算速度是个玄学,读完后才明白,那背后是无数个精心设计的触发器和寄存器在毫秒间协同工作的结果。作者对时序约束和毛刺处理的讨论非常专业,显示出作者深厚的工程实践经验,绝非纸上谈兵。如果你真的想搞明白一台电子设备是如何从无到有“思考”起来的,这本书绝对是绕不过去的坎。
说实话,我对编程语言的理论基础一直有点敬而远之,直到我遇到了这本关于编译原理的教材。它完全颠覆了我对“翻译代码”的肤浅认知。这本书的叙事风格非常引人入胜,它没有一开始就抛出复杂的语法分析树,而是从词法分析的“模式匹配”讲起,一步步构建起一个完整的编译器框架。特别是对中间代码生成部分的描述,作者引入了一种类汇编的中间语言,详细演示了如何将高级语言的结构(如循环和函数调用)映射到这种低级指令集上。那部分关于数据流分析和寄存器分配的章节,简直是智力上的享受,它揭示了如何榨干底层硬件的每一分性能。这本书不仅仅是告诉你代码是如何被机器执行的,更是教会你如何思考机器的“思维方式”,对于想写出高度优化代码的程序员来说,无异于醍醐灌顶。
我最近在研究嵌入式系统的实时性问题,正好翻阅了一本聚焦于操作系统内核调度的专著,那本书简直就是一本关于“时间艺术”的教科书。它没有过多纠缠于宏观的应用开发,而是将视角拉到了内核层面对进程和中断的调度机制上。书中详尽地剖析了各种调度算法,从最简单的先来先服务,到复杂的优先级抢占、轮转调度,甚至还深入探讨了硬实时系统中的截止时间保证(Deadline Guarantees)。印象最深的是关于上下文切换开销的分析,作者通过对寄存器保存和栈操作的微观剖析,直观地展示了为什么每一次切换都可能带来可测量的延迟。读完后,我对为什么某个低功耗设备会突然“卡住”有了更深刻的理解,那往往是后台某个高优先级任务死锁或者中断处理时间过长导致的。这本书的专业性和严谨性,让它更像是一本研究手册,而不是面向大众的科普读物。
最近手头正在看一本关于大规模并行计算架构的书,它专注于如何设计和管理数千个处理单元协同工作的系统。这本书的重点完全不在于单核的性能优化,而是集中于并行性挖掘和通信开销控制。作者用大量的篇幅讨论了共享内存模型(如OpenMP)和消息传递接口(MPI)的适用场景和陷阱。我尤其欣赏他对缓存一致性协议的讲解,如何通过伪共享和缓存行填充等技术来规避多核系统中的同步延迟。书中还详细分析了几种主流的并行计算范式,比如SIMD和SIMT,并结合实际的GPU编程案例,展示了如何将一个复杂的科学计算问题拆解成可以在数万个线程上同时执行的小任务。这本书的阅读门槛相当高,但对于那些致力于高性能计算和深度学习底层优化的人来说,它提供了至关重要的架构蓝图。
光是看目录就让我感慨差距。我想遇到美国佬,我都不知道敢不敢说自己是学计算机的。他们很强调的就是“below the program”,打通硬件与软件的关系,作为一个程序员,恐怕这才是最重要的。不然,学一大堆电子电路,除了拿学分,还有什么用?
花了3个小时的时间看了一下,总体来说,主要就是讲解MIPS指令的,适合大一时阅读。现在看的感觉是深度不够,初级读物
细节过多。。
复习用,部分
把它Mark出的原因是因为其中的很多章节前的引文太搞笑了——“旁路?你总是需要一个旁路的。”