计算机硬件技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电出版社

作者:艾德才

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2000-4

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787508447766

丛书系列:

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计算机软件工程概论 内容简介 本书旨在为读者提供计算机软件工程领域的全面而深入的介绍，重点关注从需求分析到系统维护的整个软件生命周期管理。本书涵盖了软件开发过程的各个关键阶段，结合理论模型与实际操作方法，帮助读者建立扎实的工程实践基础。 第一部分：软件工程基础与过程模型 第一章：软件工程导论 本章首先界定了软件工程的内涵、目标和面临的主要挑战。探讨了软件危机产生的历史根源，并阐述了软件工程如何通过引入系统化、规范化和量化的方法来克服这些挑战。内容涵盖了软件的本质属性（如复杂性、不可见性、可变性），以及软件质量的维度（如可靠性、可维护性、效率）。此外，还对软件行业的道德规范与职业责任进行了初步探讨，强调了构建高质量软件对社会和经济的重要性。 第二章：软件生命周期与过程模型 本章详细剖析了软件生命周期的不同阶段，包括需求定义、设计、编码、测试和部署与维护。重点对比分析了多种经典的软件过程模型。瀑布模型（Waterfall Model）以其结构化的线性流程进行阐述，分析其在需求稳定项目中的适用性与局限性。随后深入讲解了增量模型（Incremental Model）和原型模型（Prototyping Model），探讨它们如何通过迭代和反馈机制来应对需求的不确定性。 随后，本书将篇幅用于介绍更现代的、适应复杂系统的模型，如螺旋模型（Spiral Model），强调其风险驱动的特性。对于敏捷开发的兴起背景，本章将介绍敏捷软件开发（Agile Software Development）的哲学基础，包括对《敏捷宣言》核心价值观的解读，并初步介绍Scrum和看板（Kanban）等主流敏捷框架的基本元素，为后续章节的深入学习奠定基础。 第二章补充：软件成熟度模型 为了量化组织管理能力，本章还引入了软件过程改进的概念，并详细介绍了能力成熟度模型集成（CMMI）的五个等级，解释了从初始级到优化级的演进路径，以及过程能力和过程成熟度之间的区别。 第二部分：需求工程 第三章：软件需求基础 需求是软件的基石。本章聚焦于需求工程的原理和技术。首先区分了用户需求（User Requirements）、系统需求（System Requirements）和设计/实现需求（Design/Implementation Requirements）的层次性关系。深入探讨了需求的三个关键特性：正确性、完备性和一致性。 第四章：需求获取与分析 本章侧重于如何有效地从干系人那里提取信息。详细介绍了多种需求获取技术，包括访谈（Interviews）、工作坊（Workshops）（如JAD/RAD）、问卷调查（Questionnaires）、观察法（Observation）以及原型展示（Prototyping for Elicitation）。在分析阶段，重点讲解了如何识别、分类和解决需求冲突。内容包括对需求的优先级排序技术，如MoSCoW分析法。 第五章：需求规格说明 需求的正式表达是避免后续误解的关键。本章详细介绍了软件需求规格说明书（SRS）的结构和内容要求，遵循IEEE 830标准。特别关注功能性需求和非功能性需求（如性能、安全性、可用性）的精确表达。此外，本书还将介绍使用用例图（Use Case Diagrams）和用户故事（User Stories）来描述系统功能和用户交互的实践方法。 第三部分：软件设计 第六章：软件架构设计 本章探讨了软件系统的高层结构设计。定义了软件架构的含义，并阐述了架构决策对系统质量属性（如可扩展性、可维护性）的决定性影响。详细分析了经典的架构风格，包括分层架构（Layered Architecture）、管道与过滤器架构（Pipes and Filters）、事件驱动架构（Event-Driven Architecture）以及微服务架构（Microservices Architecture）的适用场景和权衡。 第七章：详细设计与模块化 详细设计关注于系统组件内部的实现细节。本章深入讲解了结构化设计和面向对象设计（OOD）的方法。重点讨论了面向对象设计的核心原则：封装、继承和多态。随后，详细阐述了SOLID原则（单一职责、开放/封闭、里氏替换、接口隔离、依赖倒置），并解释了如何应用这些原则来构建高内聚、低耦合的模块。内容还包括接口设计和数据结构的选择对系统性能的影响。 第八章：统一建模语言（UML）应用 本章将UML作为设计和分析的通用工具进行讲解。覆盖了主要的结构图（如类图、对象图、组件图、部署图）和行为图（如活动图、状态图、顺序图）。重点演示了如何使用类图来精确描述类之间的关系（关联、聚合、依赖），以及如何使用序列图来描绘特定场景下的对象交互时序。 第四部分：软件实现与质量保证 第九章：软件实现与编码规范 本章讨论了将设计转化为可执行代码的过程。强调了良好的编码习惯的重要性，包括代码风格的一致性、命名规范、代码注释的艺术（为何写、写什么以及如何维护注释的有效性）等。讨论了代码重构（Refactoring）的基本概念和必要性，指出重构是持续改进代码结构的过程，而非仅仅是修复Bug。 第十章：软件测试基础与策略 软件测试是确保质量的核心环节。本章系统地介绍了软件测试的层次结构：单元测试（Unit Testing）、集成测试（Integration Testing）、系统测试（System Testing）和验收测试（Acceptance Testing）。深入讲解了黑盒测试技术（如等价类划分、边界值分析）和白盒测试技术（如语句覆盖、判定覆盖）。 第十一章：高级测试与维护 本章关注更深层次的质量保证活动。探讨了性能测试（负载测试、压力测试）和安全性测试（渗透测试的基础概念）。随后，转移到软件发布后的阶段——软件维护。详细分析了软件维护的四种类型：纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。最后，讨论了如何通过有效的版本控制系统（如Git的工作流程）来支持持续的维护和演进。 第五部分：项目管理与工具 第十二章：软件项目管理基础 软件工程最终要落实到项目管理上。本章介绍了项目管理的关键知识领域，包括范围管理、进度管理、成本管理和风险管理。重点讲解了软件估算技术，如专家判断法、类比估算和功能点分析（Function Point Analysis），以及挣值管理（Earned Value Management, EVM）在项目监控中的应用。 第十三章：软件质量管理与过程改进 本章总结了软件质量保证（SQA）的整体框架。除了前文提到的测试，还引入了同行评审（Peer Review）和走查（Walkthroughs）等静态技术。讨论了如何建立度量体系来跟踪项目和过程的健康状况，并探讨了持续集成/持续交付（CI/CD）管道在实现快速、可靠交付中的作用，为构建现代、高效的软件交付流程提供指导。

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这本《计算机硬件技术基础》的封面设计就透露着一种严谨又不失亲和力的气息，初翻开来，果然没有辜负我的期望。我原本对硬件的理解仅停留在“能用就行”的层面，对主板上的那些密密麻麻的电容、晶体管以及它们之间的协同工作机制一窍不通。这本书像是请了一位经验丰富的老工程师，耐心地把我领进了微观的世界。它没有一上来就抛出复杂的二进制和逻辑门，而是从最基础的电子元件讲起，比如电阻、电容这些我们日常生活中都能接触到的东西，如何被巧妙地应用在计算机的核心架构中。特别是讲解CPU的工作原理那部分，作者没有采用晦涩难懂的术语堆砌，而是用了很多生动的比喻，比如把CPU比作一个高速运转的工厂车间，指令就是生产订单，寄存器就是工人手边的工具箱。读完这部分，我感觉自己仿佛真正看到了数据流在芯片内部穿梭的景象，那种“原来如此”的豁然开朗感，是看其他网络资料所无法比拟的。它构建了一个非常扎实的基础框架，让我对后续学习更深层次的体系结构有了信心。这本书的图示和流程图绘制得极其清晰，即便是像我这样对电子工程背景一片空白的读者，也能轻松跟上作者的思路，避免了“看图如看天书”的尴尬境地。

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阅读完这本《计算机硬件技术基础》，我最大的感受是，我以前对“计算机”的理解，总是倾向于那个闪烁着光标的屏幕和我们输入的指令，而这本书，硬生生地把我拉回到了那个由硅、金属和电流构成的物理实在世界。它真正地让我理解了“计算”的物质基础。书中对不同类型内存的物理特性差异，比如DRAM和SRAM在结构和速度上的根本不同，讲解得非常细致，不是简单地罗列参数表。它会告诉你，为什么SRAM需要更多的晶体管来维持一个比特的状态，以及这种物理上的复杂性是如何转化为速度优势的。这种对底层物理现实的尊重和细致入微的描述，极大地拓宽了我对技术边界的认知。阅读体验上，这本书的排版非常舒适，字体大小和行距都恰到好处，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于一本技术专著来说至关重要。它不是一本速成手册，而更像是一本可以放在案头，随时翻阅、常读常新的工具书，每一次重温，都能在已有的认知结构上增加新的连接点，绝对是值得反复研读的佳作。

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我是一名软件开发人员，长期以来，我的世界都围绕着代码、框架和算法打转，硬件对我来说，无异于一个黑箱。然而，在处理一些性能瓶颈和底层优化问题时，我深刻体会到不懂硬件的局限性。这本书的出现，简直就是为我这样的“软件至上者”量身定做的桥梁。它真正做到了从“物”的角度来解释“动”的原理。我特别欣赏它对内存层级结构（Cache、RAM、硬盘）的阐述，那种对速度差异的量化描述，以及如何在不同的存储介质之间进行数据调度和预取，讲解得入木三分。作者没有停留在教科书式的定义，而是结合了实际应用场景，比如为什么某些数据结构在缓存友好型机器上表现会更好。更让我感到惊喜的是，书中关于总线架构和I/O设备的章节，用一种近乎侦探小说般的笔法，剖析了数据如何在CPU和外设之间高效、安全地传输。读完这些，我写代码时多了一层敬畏之心，不再盲目地认为所有操作都是瞬间完成的，而是会下意识地去考虑数据搬运的成本。这本书不只是教你知识，它在重塑你对“计算”这个行为的整体认知，让我从一个只看上层建筑的“云端漫步者”，变成了一个懂得地基稳固重要性的建设者。

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说实话，市面上关于硬件的书籍汗牛充栋，很多都流于表面，或者过于偏重某一特定厂商的技术栈，让人读完后觉得知识碎片化且缺乏系统性。但《计算机硬件技术基础》的厉害之处在于它的“普适性”和“深度平衡”。它成功地在科普性和专业性之间找到了一个黄金分割点。我一个电子专业的本科生朋友借去看了，他觉得对一些基础概念的深入剖析比他教材上学到的还要透彻，尤其是在晶体管级别的开关行为如何宏观地影响到整个系统的时序控制方面。而我这个非科班出身的IT爱好者，也能跟上节奏。书中的语言风格非常老成持重，没有时下流行的那种轻浮的“干货速成”腔调，而是脚踏实地，一步一个脚印地搭建知识体系。每一章的末尾总结都像是给读者进行了一次小型的“复盘会议”，确保你对核心概念已经牢牢掌握。我尤其喜欢它对“摩尔定律”的讨论，不只是简单提及，而是深入分析了物理限制如何倒逼工程师进行架构创新，比如从串行到并行计算的演进，这种对技术发展宏观趋势的把握，使得这本书的价值远超一本单纯的技术手册。

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这本书带给我的最大震撼，来自于它对“可靠性”和“容错性”的重视。在现代计算环境中，硬件的稳定性是构建一切上层应用的基础，但我们往往容易忽略它背后的复杂工程实践。书中专门有一块内容详细介绍了错误检测与纠正码（ECC）的工作原理，这部分内容写得非常精彩。它不仅解释了如何通过数学算法在数据传输或存储中发现错误，更重要的是，它展示了系统是如何在不中断服务的情况下修复这些错误的。这种对“失误”的预先设计和防御，体现了极高的工程素养。我曾经参与过一次服务器宕机排查，当时定位问题异常艰难，如果当时能对硬件的故障模式有更深刻的理解，或许能少走很多弯路。这本书就像是提前给我发放了一份详尽的“硬件故障排除指南”，让你从设计之初就明白哪里可能出错，以及如何通过硬件设计来规避风险。它让我的视角从“如何让它跑起来”提升到了“如何让它永远跑下去”的高度，这对于任何从事关键业务系统开发或运维的人来说，都是无价的财富。

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