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出版者:Longman Pub Group

作者:Inc. Apple Computer

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1987-01

價格:USD 24.95

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780201177435

叢書系列:

圖書標籤:

• Apple IIGS
• 硬件
• 參考
• 技術
• 計算機
• 復古計算
• Apple
• 65C816
• 編程
• 電子工程
• 文檔

計算機體係結構與係統設計：從基礎到前沿 本書聚焦於現代計算機係統的核心原理、架構演進以及前沿設計理念，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解框架，覆蓋從底層硬件交互到高級軟件優化的各個層麵。本書不涉及特定型號的個人電腦硬件參考手冊，如 Apple IIGS 的具體技術規格或編程細節。 --- 第一部分：計算機體係結構基礎 本部分奠定瞭理解復雜計算係統的基石，詳細闡述瞭構成現代處理器的基本邏輯和組織結構。 第一章：信息錶示與數字邏輯 本章從最基本的比特（Bit）和字節（Byte）齣發，探討數字信息如何在計算機內部被編碼、存儲和處理。內容包括：布爾代數在電路設計中的應用、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR 等）的實現原理、組閤邏輯電路（如加法器、多路選擇器）和時序邏輯電路（如觸發器、寄存器）的設計與分析。重點分析瞭浮點數錶示標準（IEEE 754）的精確度和性能影響。 第二章：指令集架構（ISA） 指令集架構是硬件與軟件之間的橋梁。本章深入剖析瞭不同類型的 ISA 設計哲學，包括精簡指令集計算（RISC）和復雜指令集計算（CISC）的權衡。我們將詳細分析指令的格式、尋址模式、操作碼設計，以及程序計數器（PC）、通用寄存器組等核心組件的作用。高級主題包括嚮量指令集（SIMD）的引入及其在並行計算中的潛力。 第三章：中央處理器（CPU）的微架構 本章是理解處理器性能的關鍵。我們將探索指令的執行流程，從取指、譯碼、執行到寫迴的流水綫化（Pipelining）技術。深入討論瞭如何通過超標量（Superscalar）架構、分支預測（Branch Prediction）和亂序執行（Out-of-Order Execution）來最大化指令吞吐量和時鍾周期利用率。同時，探討瞭現代 CPU 中寄存器重命名和指令緩衝池（Reorder Buffer）的工作機製。 第四章：存儲係統層次結構 高效的內存訪問是決定係統性能的關鍵瓶頸之一。本章係統地介紹瞭存儲器的層次結構，從高速但容量小的寄存器、SRAM 緩存（L1, L2, L3）到主內存（DRAM），再到大容量的輔助存儲。我們詳細分析瞭緩存的工作原理，包括映射方式（直接映射、全相聯、組相聯）、替換策略（LRU, FIFO）以及寫操作策略（寫穿透、寫迴）。緩存一緻性協議（如 MESI 協議）在多處理器係統中的重要性也將被深入探討。 --- 第二部分：係統互連與並行計算 本部分將視野從單個處理器擴展到多核、多處理器係統，以及它們之間如何高效地通信和協作。 第五章：總綫、互連網絡與 I/O 本章關注係統組件之間的數據傳輸機製。詳細描述瞭傳統總綫架構（如共享總綫）的局限性，並轉嚮現代高性能互連技術，如點對點拓撲、交叉開關（Crossbar Switches）和片上網絡（Network-on-Chip, NoC）的設計原則。輸入/輸齣（I/O）子係統部分涵蓋瞭中斷機製、直接內存訪問（DMA）的原理，以及常見 I/O 接口（如 PCIe）的協議棧。 第六章：多處理器與並行架構 隨著摩爾定律的演進，多核處理器已成為主流。本章區分瞭共享內存多處理器（SMP）和分布式內存係統（NUMA/CC-NUMA）的架構特點和編程模型。重點分析瞭並行程序設計中必須麵對的一緻性挑戰，包括內存模型（如順序一緻性、釋放一緻性）的定義和硬件對同步原語（如原子操作、內存屏障）的支持。 第七章：圖形處理單元（GPU）與異構計算 圖形處理單元（GPU）已從專業的圖形渲染工具演變為通用的高性能計算引擎。本章剖析瞭 GPU 的大規模並行 SIMT（Single Instruction, Multiple Thread）架構與傳統 CPU 架構的根本區彆。探討瞭 CUDA 或 OpenCL 等編程模型如何有效地將任務映射到 GPU 的流處理器陣列上，以及如何設計算法以充分利用 GPU 的高內存帶寬和大量計算單元。 --- 第三部分：高級主題與未來趨勢 本部分探討瞭為應對特定挑戰而産生的創新架構，以及計算機設計麵臨的未來方嚮。 第八章：係統安全與可信賴計算 在日益復雜的計算環境中，安全性至關重要。本章討論瞭硬件層麵如何支持係統安全。內容包括：隔離技術（如虛擬化）、可信平颱模塊（TPM）的功能、側信道攻擊（Side-Channel Attacks）的原理分析，以及硬件輔助的內存保護機製（如地址空間布局隨機化 ASLR 的硬件實現）。 第九章：能效與低功耗設計 隨著數據中心和移動設備的普及，能耗已成為決定係統可行性的主要因素。本章研究瞭功耗管理的各種技術，包括動態電壓和頻率調節（DVFS）、時鍾門控、電源門控。深入分析瞭在保證性能的前提下，如何通過架構級優化（如選擇更優的並行粒度）來實現更高的能效比（Performance per Watt）。 第十章：新型計算範式 本章展望瞭超越馮·諾依曼架構的未來計算方嚮。討論瞭近似計算（Approximate Computing）在某些應用場景中的潛力與風險。同時，對量子計算（Quantum Computing）的基本原理、量子比特（Qubit）的特性，以及它對經典計算體係結構可能産生的顛覆性影響進行瞭概述，強調瞭當前量子硬件麵臨的去相乾（Decoherence）挑戰。 --- 本書的讀者對象為計算機工程、電子工程、計算機科學專業的學生、係統架構師、以及希望深入理解現代高性能計算引擎內部工作機製的專業人士。本書假定讀者已具備一定的數字電路和匯編語言基礎知識。

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對於我這樣一位多年來一直熱愛並收藏Apple IIGS的老用戶而言，《Apple IIGS Hardware Reference》這本書的齣現，無疑是給我帶來瞭一場久旱逢甘霖般的驚喜。書中所呈現的關於IIGS硬件的深度解析，遠遠超齣瞭我以往所能接觸到的任何資料。我花瞭不少時間去細讀其中關於“Super High-Res”圖形模式的部分，書中對顔色深度、分辨率限製以及實現這些效果的硬件機製的詳細闡述，讓我對IIGS在視覺錶現上的領先地位有瞭更全麵的認知。它解釋瞭為何IIGS能夠呈現齣遠超其時代許多機器的精美畫麵，而這一切都離不開書中詳細的技術解讀。另外，我對書中關於音頻硬件（DOC芯片）的深入剖析尤為欣賞，它不僅僅是簡單地羅列其功能，而是詳細講解瞭其內部的閤成器、ADSR包絡、以及如何與CPU協同工作來生成如此豐富多樣的音效，這讓我對IIGS在遊戲和多媒體方麵的卓越錶現有瞭更深層次的理解。這本書，對於任何一位想要從根源上理解Apple IIGS技術精髓的用戶來說，都絕對是不可或缺的參考。它不僅僅提供瞭技術信息，更重要的是，它喚醒瞭我對IIGS深厚技術底蘊的全新認識和感激之情。

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這本書，簡直就是為像我這樣熱衷於探索計算機底層秘密的“技術宅”量身定製的。我一直對Apple IIGS的內部構造充滿瞭好奇，而《Apple IIGS Hardware Reference》這本書，則像一把萬能鑰匙，為我打開瞭通往其硬件核心的神秘大門。書中對IIGS的電源管理係統（Power Management System）的詳盡描述，讓我明白瞭這款機器是如何在有限的功耗下實現高性能的。我對書中關於各種時鍾信號（Clock Signals）的産生和分配的解讀特彆感興趣，它揭示瞭IIGS內部各個組件如何精確同步，從而保證整個係統的穩定運行。此外，書中對IIGS的輸入/輸齣（I/O）端口的詳細規格和工作原理的講解，也讓我受益匪淺，這有助於我理解如何與外部設備進行通信，以及如何實現更高級的功能。這本書的價值在於，它不僅僅是羅列瞭一堆枯燥的技術參數，而是通過清晰的邏輯和專業的分析，將IIGS的硬件設計巧妙地呈現在我眼前。對於任何一位想要深入理解IIGS硬件架構、甚至進行深度硬件研究的愛好者來說，這本書都是一本不可多得的寶貴資源。它讓我對那個時代計算機設計的智慧和復雜性有瞭全新的認識。

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這本《Apple IIGS Hardware Reference》真是讓我大開眼界！作為一個對老式計算機充滿好奇的玩傢，我一直對Apple IIGS獨特的硬件設計感到著迷。這本書就像一位經驗豐富的老師，循循善誘地將IIGS內部的奧秘一一揭示。我尤其喜歡它對CPU、內存控製器以及各種I/O接口的深入剖析。讀完關於“Ensoniq 5503 DOC”的章節，我纔真正理解瞭IIGS在聲音方麵的強大之處，那些曾經讓我驚嘆不已的遊戲音效，原來都源於如此精妙的硬件設計。書中詳細的圖錶和電路圖更是讓我受益匪淺，即使我不是電子工程專業的，也能大緻理解信號是如何在主闆上傳輸的。而且，作者並沒有僅僅停留在理論層麵，書中還穿插瞭大量實際應用案例，比如如何通過擴展卡來增強IIGS的功能，或者如何利用它的並行和串行端口連接外部設備。這讓我不禁想起瞭當年我用IIGS連接Modem上網的經曆，現在迴想起來，這本書讓我對當時的技術有瞭更深的敬意。它讓我明白，每一款經典計算機的背後，都有著無數工程師的心血和智慧。對於任何一位想深入瞭解IIGS硬件架構的愛好者來說，這本書絕對是不可多得的寶藏。它不僅提供瞭知識，更點燃瞭探索的熱情，讓我對這個時代的計算機技術有瞭全新的認識。

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閱讀《Apple IIGS Hardware Reference》的過程，對我來說，更像是一場穿越時空的科技考古之旅。我一直對80年代末90年代初的個人電腦技術充滿敬意，而IIGS無疑是那個時代一顆璀璨的明星。這本書沒有辜負我的期待，它以一種近乎虔誠的態度，記錄瞭IIGS硬件的每一個細節。我特彆著迷於書中關於其主闆布局和組件分布的介紹，那些密密麻麻的芯片和連接綫，在作者的筆下被賦予瞭生命。它不僅僅是講解瞭每個芯片的功能，更重要的是，它闡述瞭這些芯片如何協同工作，共同構建起一個完整的計算機係統。例如，書中對於內存管理單元（MMU）和處理器（65C816）交互的描述，讓我對IIGS的內存尋址方式和數據處理流程有瞭更清晰的認識。更令人驚嘆的是，書中對各種擴展槽（Expansion Slots）的詳解，它詳細說明瞭每個槽位的引腳定義、電氣特性以及它們能夠支持的各種硬件擴展，這讓我深刻理解瞭IIGS強大的可擴展性是如何實現的。這本書的價值在於，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於IIGS誕生與成長的曆史記錄，它讓我對那個時代計算機設計的智慧和創新有瞭更深刻的體會。

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對於那些沉迷於懷舊計算設備，並且渴望挖掘其技術深層脈絡的硬核玩傢而言，《Apple IIGS Hardware Reference》絕對是一本令人振奮的讀物。這本書不僅僅是簡單的參數羅列，它以一種極為詳盡且係統的方式，展現瞭Apple IIGS在硬件設計上的獨具匠心。我反復研讀瞭關於其圖形顯示芯片（VGC）的章節，書中對像素渲染、調色闆管理乃至硬件加速圖形功能的解釋，讓我對IIGS能夠呈現齣如此豐富多彩的視覺效果有瞭全新的理解。它解釋瞭為什麼IIGS在圖形處理方麵能夠超越許多同時代的機器，而這些精妙的設計，通過書中清晰的圖示和專業的術語，被展現得淋灕盡緻。此外，書中對係統總綫（System Bus）的闡述也極為齣色，它詳細解析瞭不同組件之間如何通過總綫進行高效通信，以及這種設計對整體係統性能的影響。我尤其對書中關於DMA（Direct Memory Access）的講解印象深刻，它揭示瞭IIGS如何在不占用CPU資源的情況下，實現高速數據傳輸，這對於理解其多任務處理能力至關重要。這本書就像一座打開瞭通往IIGS硬件核心的神秘大門，讓我得以窺探那些塑造瞭它獨特魅力的技術基石。對於希望進行深度硬件改造或瞭解其性能極限的愛好者，本書無疑提供瞭最堅實的技術基礎。

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