具体描述
“计算机组成原理”是计算机专业的必修课。编者在多年的教学实践基础上，按提出问题、分析问题和解决问题的思路，结合学生的实际情况编写了本书。本书详细介绍了有关计算机及其子系统设计实现的基本概论和相关知识。为帮助读者建立整机的概念，全书按照信息表示和处理、处理过程控制、信息的存储、信息的I/O处理的顺序编写，同时给出了相关的设计实例，并在附录中介绍了数字逻辑电路的相关知识。每章配有习题，在指导读者深入地学习。
本书内容适度、可读性好、适用性强，可作为高等学校计算机科学与技术、电子工程、信息系统等专业的教材，也适合计算机爱好者自学使用。
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用户评价
这本书，我得说，它真的是一本让我开了眼界的好书。我之前一直觉得计算机这东西，屏幕亮了，键盘敲起来就有反应，背后到底是个什么神秘的运作机制，对我来说就像一个黑箱。每次在网上购物，下单，付款，然后收到货，这个流程我倒是熟悉得很，但从输入“购买”指令到商品从仓库发出，这中间到底经历了什么，我就一无所知了。我一直以为，电脑就是个超级聪明的万能工具，能干我想干的任何事。直到我翻开了这本《计算机组成原理》，我的世界观被颠覆了。原来，我们平时使用的电脑，无论是笔记本还是台式机，甚至是手机，它们的“大脑”——CPU，里面有着极其复杂和精密的结构。书里详细讲解了CPU是如何执行指令的，从指令的获取、解码、执行到写回结果，每一步都像是一个精密的机械装置在运转。特别是关于流水线技术的部分，我终于明白了为什么电脑的速度会越来越快，原来是通过同时处理多个指令的不同阶段来实现的。这就像一个高效的生产线，每个工人各司其职，生产效率大大提高。而且，书里还讲到了内存，这玩意儿就像是CPU的“临时工作区”，CPU需要的数据和指令都会被存放在这里，方便CPU随时取用。我以前只知道内存大小会影响电脑的运行速度，但具体是怎么影响的，为什么内存越大越好，这本书给出了清晰的解释。它描绘了内存是如何被组织和访问的，以及各种不同类型的内存（如SRAM和DRAM）的特性和应用场景。读完这部分，我才真正理解了“数据通路”这个概念，原来CPU和内存之间的数据交换也是需要专门的“通道”来完成的。这本书让我对计算机的内部运作有了从宏观到微观的清晰认知，不再是那个一无所知的门外汉了。
评分这本书的出现，对我来说，就像是打开了一扇通往计算机“灵魂深处”的窗户。我之前总是把计算机看作一个整体，一个“黑盒子”，但这本书让我有机会去拆解它，去理解它的每一个“器官”是如何工作的，又是如何协同合作的。它并没有局限于理论的讲述，而是通过大量的实例和图示，将抽象的计算机组成原理变得生动而易于理解。我最喜欢的是它对“性能评估”部分的阐述。我之前总是简单地认为，CPU频率越高，电脑就越快，但这本书让我明白了，性能的评估是一个多维度的问题，它涉及到指令集架构、CPU微架构、存储器层次结构、I/O带宽等等诸多因素。书中介绍的各种性能指标，如CPI（每条指令的时钟周期数）、MIPS（每秒百万指令数），以及它们之间的相互关系，让我对如何衡量和提升计算机性能有了更科学的认识。它不仅教会了我计算机是如何组成的，更教会了我如何去“衡量”它的好坏，如何去“优化”它的效率。这本书让我意识到，计算机组成原理不仅仅是一门技术学科，更是一门关于如何设计和实现高效计算系统的艺术。
评分对于我这样一名软件开发者来说，能够深入理解计算机的底层工作原理，就像拥有了一双“透视眼”，能够更有效地解决复杂的问题。这本书，恰恰给了我这样的能力。它并没有止步于介绍CPU和内存，而是更进一步地探讨了“输入/输出（I/O）设备”的接口和工作方式。我之前只知道有鼠标、键盘、显示器这些设备，但具体它们是如何与CPU通信的，又是如何被操作系统管理的，我一直没有一个清晰的概念。这本书详细介绍了各种I/O接口的标准，以及数据是如何在CPU和外部设备之间传输的。特别是关于“DMA（直接内存访问）”的讲解，让我明白了为什么一些大型数据的传输（比如从硬盘读取大量数据）可以绕过CPU，直接在内存和I/O设备之间进行，这极大地提高了系统效率，也让我理解了为什么有时候电脑在进行大量文件读写时会变得相对缓慢。此外，这本书还引入了“总线”的概念，它就像是计算机内部连接各个部件的“高速公路”，确保数据能够顺畅地在CPU、内存和I/O设备之间流动。不同类型的总线，如数据总线、地址总线和控制总线，它们各自承担着不同的职责，共同构成了计算机高效运作的基石。读完这部分，我感觉自己对计算机硬件有了更全面的认识，不再只是停留在软件层面，而是能够理解硬件的限制和优势，从而写出更优化的程序。
评分这本书，对我而言，更像是一次对“计算”本质的探究之旅。它并没有局限于介绍CPU、内存这些硬件部件，而是深入到了“存储器管理”和“缓存一致性”这样更为抽象但却至关重要的概念。我之前一直认为，只要我把数据存进内存，CPU就能随时访问，但这本书让我看到了，在多核处理器和复杂的存储器系统中，如何保证数据的准确性和一致性是一个巨大的挑战。特别是关于“缓存一致性”的部分，它让我明白了，当多个CPU核心同时访问同一块数据时，如何确保它们读取到的都是最新的数据，避免出现“脏读”或“乱序”的情况。书中介绍的各种缓存一致性协议（如MESI协议），虽然概念复杂，但其解决问题的逻辑清晰而严谨，让我对多核处理器的工作机制有了全新的认识。我甚至开始反思，我平时编写的多线程程序，是否考虑到了这些底层的一致性问题。这本书的价值在于，它不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么这么设计”，让我能够从更宏观的视角去理解计算机系统的整体运作。
评分我一直认为，计算机就是一个纯粹的逻辑机器，所有的一切都建立在严谨的数学和逻辑基础之上。这本书，在很大程度上印证了我的想法，但又在此之上，展现了将这些抽象概念转化为实际运行的精妙之处。它对“逻辑门”和“组合逻辑电路”的讲解，就像是搭建计算机的“积木”。我明白了，原来像加法器、多路选择器这样的核心部件，都可以通过最基本的逻辑门（如AND、OR、NOT）组合而成。书中的电路图清晰易懂，让我能够追溯每一个计算步骤的根源，感受到逻辑的强大力量。我尤其对“时序逻辑电路”的讲解印象深刻，特别是“触发器”和“寄存器”的介绍。我了解到，计算机的“状态”是如何被存储和更新的，以及“时钟信号”在同步计算机各个部件工作中的关键作用。这就像一个乐队的指挥，确保所有乐器都在同一个节奏下演奏，从而产生和谐的乐章。这本书让我明白了，CPU之所以能够执行复杂的指令，就是因为内部有无数个这样巧妙设计的逻辑电路在协同工作。它不仅仅是关于“做什么”，更是关于“如何做”，将抽象的逻辑转化为了具体的物理实现。这种从微观的逻辑门到宏观的CPU设计，整个过程的连贯性让我惊叹于人类的智慧。
评分拿到这本书的时候，我并没有抱太大的期望，只是觉得作为一名在IT行业工作的人，了解一些底层原理总是好的。然而，当我真正沉浸其中后，我发现这本书的价值远超我的预期。它没有像很多技术书籍那样，直接抛出一堆复杂的公式和术语，而是从最基础的概念讲起，循序渐进，引导读者一步步地构建起对计算机体系结构的认识。我特别喜欢它对“数据表示”的讲解，比如整数、浮点数的二进制表示，负数的编码方式（如补码），这些看似基础但又至关重要的知识点，在书中都被讲解得非常透彻，并且配有大量的例子，让我能够轻松理解。我之前一直对计算机如何处理小数感到困惑，读完这部分，我才知道原来浮点数的表示涉及到指数和尾数，并且存在精度的问题。这本书还花了很大的篇幅讲解了“存储器层次结构”。我一直以为电脑的内存就是一大块存储空间，但这本书告诉我，实际上计算机内部存在着多级存储器，从速度最快的寄存器、高速缓存（Cache），到内存（RAM），再到辅助存储（硬盘），它们之间有着明确的分工和协作。这种层次化的设计，是为了在速度和成本之间取得平衡，真是太巧妙了。我明白了为什么CPU会有一个非常小的、速度极快的缓存，原来是为了存放CPU最常访问的数据，这样就可以大大提高访问速度，避免CPU在等待内存数据时空闲。这本书的讲解方式，让我觉得我不是在被动地学习知识，而是在主动地探索和发现，每一个章节都像是在解开一个新的谜团。
评分我一直认为，计算机的运行离不开“控制”，而这本书，就像为我绘制了一幅精密的“控制蓝图”。它对“控制器”的设计和工作原理的阐述，让我明白了CPU是如何指挥各个部件协同工作的。我了解到，CPU内部的控制器是一个极其复杂的逻辑单元，它负责从内存中取出指令，解析指令，然后生成一系列的控制信号，来驱动ALU、寄存器、存储器和I/O设备等部件按照指令的要求进行操作。书中详细介绍了硬布线控制器和微程序控制器的区别与联系，以及它们各自的优缺点。特别是对“微程序控制”的讲解，它将复杂的指令执行过程分解为一系列更小的微操作，并通过微程序存储器来存储这些微操作序列。这种设计方式，使得指令集的扩展和修改变得更加灵活，也方便了实现更复杂的指令。读完这部分，我才真正理解了“指令周期”的概念，它描述了CPU执行一条指令所需的时间，以及在这个过程中，数据和控制信号是如何一步步协调运作的。这本书让我看到了，计算机的智能并非天生，而是通过精巧的逻辑设计和控制机制实现的。
评分这本书的价值，对于我这样一名追求技术深度的人来说，简直是无价之宝。它并没有停留在对单个组件的介绍，而是将目光放得更远，探讨了“指令集架构（ISA）”的设计哲学。我之前只知道有x86、ARM这些指令集，但对于它们为什么会有如此大的差异，以及ISA的设计对计算机性能和软件兼容性有什么影响，一直没有一个深入的理解。这本书就详细阐述了指令集设计的各种权衡，比如精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）的优缺点，以及如何通过指令集的设计来提升CPU的执行效率。它让我明白，指令集不仅仅是CPU能执行的命令列表，更是硬件和软件之间重要的“契约”。一个好的指令集设计，能够有效地支持高效的编译器生成代码，同时也能够方便硬件实现更快的执行速度。读完这部分，我开始重新审视我平时使用的各种编程语言和编译器，它们是如何针对不同的ISA进行优化的。这本书让我意识到，即使是看起来很抽象的指令集，背后也蕴含着深刻的设计思想和工程智慧。它不仅仅是在介绍“有什么”，更是在探讨“为什么是这样”。
评分我一直对电脑的“思考”方式感到好奇，每次我输入一个指令，比如“打开浏览器”，我的电脑是如何理解并执行这个指令的？它又是如何将我的意图转化为屏幕上的图像和声音的？这本书，毫不夸张地说，解答了我心中长久以来的疑惑。它不仅仅是理论的堆砌，更像是为我打开了一扇通往计算机“灵魂”的大门。我之前以为计算机的运算就像算盘一样，一加一等于二，但书里深入浅出的讲解，让我明白了计算机内部是以二进制的形式进行所有运算的。所有的文字、图片、声音，在计算机看来，都只是一串串的0和1。这本书对“指令集”的讲解尤其令我印象深刻。原来，CPU并不是万能的，它只能执行它能够理解的特定指令。这些指令就像CPU的“语言”，而我们平时使用的各种编程语言，最终都需要被翻译成CPU能够理解的机器语言。书里详细阐述了指令的格式，如何编码，以及不同指令的执行过程，让我对“软件”和“硬件”之间的协作有了更深层次的理解。我明白了，我们编写的程序，其实就是按照一定的顺序排列的指令集合，CPU则按照这个顺序，一步一步地执行这些指令。此外，关于“中断”的章节也让我大开眼界。原来，当有更紧急的事情发生时（比如键盘输入），CPU可以暂停当前正在执行的任务，先去处理这个紧急事件，然后再回来继续原来的工作。这种“切换”机制，在书中被描述得非常生动，就像一个多任务处理的经理，能够高效地应对各种突发情况。这本书让我对“计算”这个过程本身有了全新的认识，它不再是冰冷的数字和代码，而是充满智慧和逻辑的精妙设计。
评分我一直觉得，计算机的工作就像一个精密的数学模型在现实世界中的映射，而这本书，恰恰为我揭示了这一映射过程中的核心环节。它对“数据通路”的精辟讲解，让我看到了信息在计算机内部流动的“脉络”。我明白了，CPU的各个功能单元，如算术逻辑单元（ALU）、寄存器、程序计数器（PC）等，它们是如何通过一组固定的“数据通路”来连接的。指令的执行，实际上就是数据在这些通路上的流动和处理过程。书中的图示非常直观，通过彩色编码清晰地展示了数据在不同组件之间的传输方向和时间顺序。我特别对“指令流水线”的介绍感到兴奋，这是一种通过将指令的执行过程分解成多个阶段，并让这些阶段并行工作来提高CPU效率的技术。它就像一个多工序的生产线，虽然每一道工序都需要一定时间，但当多道工序同时进行时，整体的产出速度会大大加快。这本书让我理解了，为什么CPU的性能提升不仅仅是靠提高时钟频率，更重要的是优化内部的数据通路和指令的并行处理能力。这种对“流程”的精细化设计，让我看到了计算机工程的严谨和巧妙。
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