具体描述
本书系统地讲述了计算机系统结构的基本概念、设计原理和设计方法。
全书共分为7章。第1章介绍了计算机系统的基本概念。包括主计算机系统结构的定义，计算机系统的分类、设计方法及性能评价。第2章介绍了数据表示与指令系统。包括基本的数据表示和高级数据表示，指令的寻址方式，指令格式的优化设计和指令设计的两种风格。第3章介绍了输入输出系统。包括输入输出原理，总线设计，中断系统，以及I／O通道与外围处理机。
第4章介绍了存储系统。包括存储系统的基本原理，虚拟存储技术及Cache存储器技术。第5章介绍了流水和向量处理技术。包括标量流水技术，标量流水线的性能分析，标量流水中的障碍及控制，标量非线性流水线的调度，超标量与超流水技术和向量流水处理机。第6章介绍了并行处理技术。包括并行处理的基本概念，SIMD计算机阵列基本结构，SIMD计算机的互连网络，SI MD计算机举例和多处理机系统。第7章介绍了几种新型计算机系统。
本书是为高等院校计算机本科专业的高年级学生而编写的教材。其内容丰富、由浅人深、理论联系实际，每章利用一定的篇幅介绍了当今Pentium 微处理器的体系结构，并配有大量的练习题。本书也可作为计算机相关专业的研究生教材，或作为从事计算机研究的科技人员的参考书。
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用户评价
《计算机系统结构》这本书，对我来说，更像是一次对计算机“心脏”的解剖与理解。它并没有直接指导我如何去编写特定场景下的高性能代码（例如，如何优化一个深度学习模型的推理过程），但是，它所建立的坚实底层知识，却让我对计算的本质有了更深的认识。作者以一种循序渐进的方式，将复杂的计算机系统分解成一个个易于理解的模块，从最基础的逻辑门电路如何组合成运算器，到CPU如何与内存进行数据交换，再到I/O设备如何与系统进行通信，每一个环节都描绘得非常清晰。我尤其对书中关于“CPU微架构”的介绍印象深刻，它详细解释了流水线、超标量、乱序执行等技术如何工作，以及这些技术如何突破指令的串行执行限制，从而大幅提升计算机的性能。此外，书中对“存储器层次结构”的阐述，也让我明白了为何需要多级缓存，以及如何通过优化程序的数据访问模式来最大化缓存的命中率。这本书的价值在于，它提供了一个“自底向上”的视角，让我能够理解那些看似简单的软件操作背后，隐藏着多么复杂的硬件设计和权衡。它教会我从更底层的原理出发，去思考和解决问题，这对我理解和应用各种高级计算机技术都起到了至关重要的作用。
评分阅读《计算机系统结构》的过程，对我而言是一次“拨云见日”般的体验。即便我的日常工作并不直接处理CPU的寄存器分配、内存页表管理，或者I/O设备的驱动程序编写，这本书所揭示的计算机系统设计哲学，却让我对整个计算领域有了更深刻的理解。作者以其深厚的功底，系统地梳理了计算机从逻辑门到复杂处理器的演进历程，以及其中涉及的各种关键技术和设计决策。我特别对书中关于“摩尔定律”及其对系统设计提出的挑战的论述印象深刻，这让我看到了技术进步的驱动力，以及设计师们如何不断突破物理极限。它不仅解释了CPU如何执行指令，更深入地探讨了指令流水线、超标量执行、乱序执行等技术如何提高指令的并行度，从而提升整体性能。同样，对于内存层次结构的阐述，也让我明白了为何存在多级缓存，以及如何通过优化数据访问模式来充分利用这些缓存。这本书并非直接教授某个具体技术的“操作手册”，而更像是一本“思想启蒙”的书，它让我学会了如何从更底层的角度去审视和理解我所使用的各种软件和硬件。它为我提供了一个理解计算机性能、功耗、成本等之间复杂权衡的框架，这对我进行任何与技术相关的决策都大有裨益。
评分当我翻开《计算机系统结构》时，我并没有期待它能直接告诉我如何优化我正在进行的某个特定项目（比如，如何调优一个大数据分析框架的分布式计算参数），但这本书所提供的知识，却是我构建任何复杂系统时不可或缺的基石。它系统地梳理了计算机硬件从最基本的逻辑门到整个高性能计算系统的演进历程，以及其中涉及的关键设计理念。我对于作者在阐述存储器层次结构时的详细讲解印象尤为深刻，它不仅解释了Cache的工作原理，还深入探讨了不同Cache策略对程序性能的影响，以及虚拟内存如何为应用程序提供一个统一、连续的地址空间，同时又如何与物理内存和磁盘存储进行高效的交互。这些概念虽然“底层”，但对于理解程序运行时内存访问的开销至关重要。这本书让我认识到，即使是最简单的指令，其背后也可能蕴含着复杂的微架构设计，例如流水线、分支预测、乱序执行等，而这些都直接影响着最终的执行效率。虽然我不是硬件工程师，但通过这本书，我学会了如何从系统结构的角度去思考程序的性能，如何避免那些可能导致性能瓶颈的“坏习惯”。它提供了一种“自底向上”的理解方式，让我能够更好地“自顶向下”地设计和优化我的软件。这本书的价值在于，它提供了一个通用性的视角，让我无论面对哪种计算任务，都能有一个更清晰的全局观。
评分尽管《计算机系统结构》这本书的核心内容并非直接指导我如何完成某个特定软件的开发任务，比如构建一个图形用户界面或者实现一个网络通信协议，但它所提供的关于计算机系统底层运作机制的知识，却为我的技术视野打开了新的窗口。作者以极其系统和严谨的方式，梳理了从最基础的逻辑门到复杂多核处理器的完整图景。我尤其对书中对于“存储器层次结构”的阐述印象深刻，它不仅解释了缓存的工作原理，还深入分析了不同缓存组织方式（直接映射、组相联、全相联）对性能的影响，以及缓存一致性协议的复杂性。这些概念让我明白，即使是最简单的变量访问，其背后也可能涉及复杂的硬件逻辑和延迟。此外，书中对于指令集架构（ISA）的介绍，也让我理解了不同处理器家族（如x86, ARM）在设计上的哲学差异，以及这些差异如何影响了软件的可移植性和性能。它让我认识到，软件的性能不仅仅取决于代码本身，更与底层硬件的特性息息相关。阅读这本书，就像是为我提供了一个“计算机的解剖学”教程，让我能够理解各个组件是如何协同工作的，以及它们是如何相互影响的。这种对“为什么”的深入探究，让我能够更好地理解和应用各种高级技术，因为它让我明白，所有上层的抽象，最终都建立在这些基础之上。
评分《计算机系统结构》这本书，虽然不直接涉及我在实际工作中遇到的具体软件开发难题（例如，如何集成第三方SDK或者调试一个特定的API接口），但它所构建的底层知识体系，却如同为我打下了坚实的“地基”。作者以非常清晰的逻辑，将一个庞大而复杂的计算机系统，分解成了一个个相互关联的模块，并逐一进行了详尽的阐述。我尤其欣赏它对于指令集架构（ISA）的介绍，它不仅解释了不同ISA（例如x86、ARM）的特点和历史演变，还深入分析了它们在设计上的权衡，以及这些权衡如何影响了指令的执行效率和功耗。当我读到关于CPU微架构的部分，比如流水线、缓存、分支预测等技术时，我仿佛看到了一台高性能计算机的“心脏”是如何跳动的。即使我目前的工作主要是在应用层开发，了解这些底层机制，能让我更好地理解为什么某些代码模式会更高效，为什么多线程编程需要考虑同步和竞态条件，以及为什么内存访问的局部性如此重要。这本书的讲解风格非常严谨，但又不失可读性，它通过大量的图表和实例，将抽象的概念具象化，使得学习过程更加直观。它让我明白，每一个技术的发展，都是无数工程师在无数次权衡和迭代中，不断优化的结果。这本书，为我提供了一个理解现代计算技术“为何如此”的视角，而不仅仅是“如何使用”。
评分《计算机系统结构》这本书，对我来说，更像是一次对计算世界“本质”的探索之旅。它并没有直接告诉我如何在实际项目中，例如部署一个Web服务器或者优化数据库查询，来解决具体的技术难题，但是，它所建立的扎实基础，却让我对这些问题的理解上升到了一个新的维度。作者从最基础的逻辑元件开始，逐步构建起复杂的计算单元，并清晰地阐述了CPU、内存、I/O设备之间是如何协同工作的。我尤其喜欢书中关于指令集架构（ISA）的章节，它不仅解释了不同ISA的指令格式和寻址方式，还深入分析了RISC与CISC的设计理念差异，以及这些差异对处理器性能和复杂度的影响。当我了解到CPU内部是如何实现指令的解码、执行和写回的，以及流水线技术如何提高吞吐量时，我仿佛看到了计算机“大脑”的思考过程。此外，书中关于存储器层次结构的讲解，也让我明白了缓存、主存和磁盘之间的相互关系，以及如何通过优化数据访问模式来最大化性能。这本书的价值在于，它提供了一个“自底向上”的视角，让我能够理解各种高级抽象（例如高级编程语言、操作系统）背后的硬件支持。它教会我从更根本的层面去思考计算机的效率和局限性，这对我未来的学习和技术选择都有着重要的指导意义。
评分这本《计算机系统结构》绝对是我近期读过最令人印象深刻的技术书籍之一，即便它没有直接深入到我最关心的特定应用领域，比如机器学习模型的具体部署优化，它所构建的扎实基础却让我感觉如沐春风，豁然开朗。从一开始，作者就以一种非常宏观且有条理的方式，将我们带入了一个由众多复杂组件构成的精密机器——计算机系统。它不像某些书籍那样，上来就抛出一堆晦涩的算法或指令集，而是循序渐进地解剖，从最基础的逻辑门如何组合成更复杂的单元，到这些单元如何协作构成CPU，再到CPU如何与内存、I/O设备进行交互，每一个环节都被描绘得栩栩如生。我尤其喜欢作者对于“抽象层次”这一概念的强调，它就像一个隐形的阶梯，让我们能够一层一层地理解不同抽象级别下的计算机行为，从而更好地理解软件和硬件之间的微妙联系。即使我目前的工作更多是围绕高级编程语言和框架进行，但通过这本书，我能够更深刻地理解为什么某些代码会高效，而另一些则会成为性能瓶颈，这种“知其所以然”的感觉，是任何高级框架文档都无法给予的。它让我重新审视了那些习以为常的技术细节，比如缓存一致性、指令流水线、虚拟内存管理等，发现它们背后蕴含的精巧设计和权衡取舍。这本书的语言也相当平易近人，即使是一些非常复杂的概念，也通过生动的比喻和清晰的图示，变得易于理解。读完后，我对整个计算机系统的运作原理有了更全面、更深刻的认识，这无疑为我未来深入学习更高级的计算机科学主题奠定了坚实的基础，也让我对那些在底层默默工作的工程师们充满了敬意。
评分当我翻阅《计算机系统结构》时，我并没有期待它能直接解决我在日常工作中遇到的具体技术难题，例如如何优化一个前端框架的渲染性能，或者如何实现一个高效的分布式事务。然而，这本书所提供的关于计算机系统设计原则和演进历程的深度洞察，却为我构建了更全面的技术认知框架。作者以清晰的逻辑，逐步拆解了计算机系统的各个组成部分，从基础的逻辑门到复杂的中央处理器，再到内存系统和I/O接口，都进行了详尽的阐述。我尤其对书中关于“指令集架构（ISA）”的章节感到着迷，它不仅介绍了不同ISA的指令编码、寻址模式和功能特点，还深入探讨了RISC与CISC的设计哲学，以及这些选择对处理器性能、功耗和设计复杂度的影响。当我了解到CPU如何通过流水线、分支预测、乱序执行等技术来提高指令的执行效率时，我仿佛看到了计算机“大脑”的精密运作。此外，书中对“存储器层次结构”的讲解，也让我深刻理解了为什么存在多级缓存，以及如何通过优化数据访问的局部性来最大化性能。这本书的独特之处在于，它提供了一个“自底向上”的视角，让我能够理解上层软件和硬件之间的紧密联系，从而在进行技术决策时，能有更深刻的洞察力。
评分《计算机系统结构》这本书，对我而言，是一次对计算世界“骨架”的深度认知。它并没有直接教授我如何调试一段C++代码中的内存泄漏，或者如何配置一个负载均衡器，但是，它所构建的底层知识体系，却让我对计算机的运作方式有了前所未有的清晰理解。作者从最基础的逻辑门电路开始，一步步搭建起CPU、内存、I/O设备等核心组件，并详细解释了它们之间的交互方式。我特别对书中关于“CPU流水线”的讲解印象深刻，它清晰地描绘了指令如何被分解成多个阶段，并通过并行执行来提高处理器的吞吐量，以及流水线冲突（如数据冒险、控制冒险）是如何被解决的。同样，对“虚拟内存”的深入剖析，也让我理解了操作系统是如何通过页表、TLB等机制，为程序提供一个统一、连续的地址空间，以及这种抽象是如何与物理内存和磁盘交换区进行高效协作的。这本书的价值在于，它提供了一个“自底向上”的视角，让我能够理解各种上层软件（如操作系统、编译器）的设计决策是如何受到底层硬件限制和机遇的影响。它让我明白，任何软件的效率，最终都离不开对底层硬件特性的充分利用。它不是一本“速成”手册，而是一本能够让你“慢下来”思考计算机本质的书，每次阅读都可能带来新的领悟。
评分在接触《计算机系统结构》之前，我对于计算机硬件的理解，大多停留在“它能跑我的代码就行”的层面。这本书，则像一把钥匙，打开了我对计算机内部运作机制的好奇之门。尽管它并没有直接教授我如何去编写某个特定领域内（例如图形渲染或网络通信）的底层驱动程序，它所阐述的关于指令集架构（ISA）的演进、CPU微架构的设计原则，以及内存层次结构（Cache、主存、虚拟内存）的运作逻辑，都让我大开眼界。我一直对性能优化很感兴趣，而这本书恰恰提供了理解性能的宏观框架。它让我明白，即使是同一段代码，在不同的处理器架构上，其执行效率可能会有天壤之别，而这很大程度上取决于这些架构是如何设计来处理指令的执行、数据的访问和并发操作的。作者对于多处理器系统和并行计算的介绍，更是让我看到了未来计算发展的方向，以及当前硬件设计所面临的挑战。虽然我目前的工作不直接涉及这些，但这种对“为什么”的深入探究，让我能更好地理解各种技术选择的背后逻辑，从而在更高层面做出更明智的决策。它不是一本“速成”手册，而是一本让你能够“慢下来”思考计算机本质的书，每一次阅读都可能带来新的领悟。我特别欣赏它在解释一些复杂概念时，会追溯到更早期的设计思路，以及这些思路是如何随着技术发展而演变的，这使得整个学习过程更加连贯和有深度。
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