具体描述
《计算机系统概论(原书第2版)》是计算机科学的经典基础教材。全书以自底向上方法帮助学生理解计算机系统的原理，前半部分阐述了计算机底层结构，后半部分讲解了高级语言编程及编程方法学，主要内容包括数据类型及其运算、数字逻辑、冯·诺伊曼模型、汇编语言、输入和输出、TRAP程序和子程序、C语言编程等内容。
《计算机系统概论(原书第2版)》可用作高等院校计算机及相关专业学生的入门教材，也可作为的计算机专业人土和高级程序员的参考用书。
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作者简介
目录信息
专家指导委员会
译者序
代序
第2版前言
第1版前言
第1章 欢迎阅读本书
1.1 我们的目标
1.2 怎么才能做到
1.3 两个反复出现的理念
1.3.1 抽象之理念
1.3.2 硬件与软件
1.4 计算机系统简述
1.5 两个非常重要的思想
1.6 计算机：通用计算设备
1.7 从问题描述到电子运转
1.7.1 问题的提出
1.7.2 算法
1.7.3 程序
1.7.4 指令集结构
1.7.5 微结构
1.7.6 逻辑电路
1.7.7 器件
1.7.8 小结
1.8 习题
第2章 bit、数据类型及其运算
2.1 bit和数据类型
2.1.1 bit——信息的基本单位
2.1.2 数据类型
2.2 整数数据类型
2.2.1 无符号整数
2.2.2 有符号整数
2.3 补码
2.4 二进制数与十进制数之间的转换
2.4.1 二进制数转换为十进制数
2.4.2 十进制数转换为二进制数
2.5 bit运算之一：算术运算
2.5.1 加法和减法
2.5.2 符号扩展
2.5.3 溢出
2.6 bit运算之二：逻辑运算
2.6.1 “与”运算
2.6.2 “或”运算
2.6.3 “非”运算
2.6.4 “异或”运算
2.7 其他类型
2.7.1 位矢量
2.7.2 浮点数
2.7.3 ASCⅡ码
2.7.4 十六进制计数法
2.8 习题
第3章 数字逻辑
3.1 MOS晶体管
3.2 逻辑门
3.2.1 非门
3.2.2 或门、或非门
3.2.3 与门、与非门
3.2.4 摩根定律
3.2.5 多输入门
3.3 组合逻辑
3.3.1 译码器
3.3.2 多路复用器
3.3.3 全加器
3.3.4 可编程逻辑阵列
3.3.5 逻辑完备性
3.4 存储单元
3.4.1 R-S锁存器
3.4.2 门控D锁存器
3.4.3 寄存器
3.5 内存的概念
3.5.1 寻址空间
3.5.2 寻址能力
3.5.3 例子：22x3内存
3.6 时序电路
3.6.1 组合密码锁
3.6.2 状态的概念
3.6.3 有限状态机
3.6.4 有限状态机的实现
3.7 LC-3计算机的数据通路
3.8 习题
第4章 冯·诺伊曼模型
4.1 基本部件
4.1.1 内存
4.1.2 处理单元
4.1.3 输入和输出单元
4.1.4 控制单元
4.2 LC-3：一台冯·诺伊曼机器
4.3 指令处理
4.3.1 指令
4.3.2 指令周期
4.4 改变执行顺序
4.5 停机操作
4.6 习题
第5章 LC-3结构
5.1 ISA概述
5.1.1 内存组织
5.1.2 寄存器
5.1.3 指令集
5.1.4 操作码
5.1.5 数据类型
5.1.6 寻址模式
5.1.7 条件码
5.2 操作指令
5.3 数据搬移指令
5.3.1 PC相对寻址
5.3.2 间接寻址
5.3.3 基址偏移寻址
5.3.4 立即数寻址
5.3.5 一个例子
5.4 控制指令
5.4.1 条件跳转指令
5.4.2 一个例子
5.4.3 循环控制的两种方法
5.4.4 例子：哨兵法数组求和
5.4.5 JMP指令
5.4.6 TRAP指令
5.5 例子：字符数统计
5.6 总结：数据通路(LC-3)
5.6.1 数据通路的基本部件
5.6.2 指令周期
5.7 习题
第6章 编程
6.1 问题求解
6.1.1 系统分解
6.1.2 三种结构：顺序、条件、循环
6.1.3 实现三种结构的LC-3指令
6.1.4 回顾字符数统计例子
6.2 调试
6.2.1 调试的基本操作
6.2.2 交互式调试器的使用
6.3 习题
第7章 汇编语言
7.1 汇编语言编程——更上一层
7.2 一个汇编程序
7.2.1 指令
7.2.2 伪操作
7.2.3 例子：字符数统计程序
7.3 汇编过程
7.3.1 概述
7.3.2 两遍扫描
7.3.3 第1遍：创建符号表
7.3.4 第2遍：生成机器语言程序
7.4 相关知识
7.4.1 可执行映像
7.4.2 多目标文件
7.5 习题
第8章 输入/输出
8.1 输入/输出的基本概念
8.1.1 设备寄存器
8.1.2 内存映射I/O与专用I/O指令
8.1.3 异步I/O与同步I/O
8.1.4 中断驱动与轮询
8.2 键盘输入
8.2.1 基本输入寄存器
8.2.2 基本输入服务程序
8.2.3 内存映射输入的实现
8.3 显示器输出
8.3.1 基本输出寄存器(DDR和DSR)
8.3.2 基本输出服务程序
8.3.3 内存映射输出的实现
8.3.4 例子：键盘回显
8.4 一个更复杂的输入程序
8.5 中断驱动I/O
8.5.1 什么是中断驱动I/O
8.5.2 为什么要引入中断驱动I/O
8.5.3 中断信号的产生
8.6 内存映射I/O的回顾
8.7 习题
第9章 TRAP程序和子程序
9.1 LC-3 TRAP程序
9.1.1 概述
9.1.2 TRAP机制
9.1.3 TRAP指令
9.1.4 完整机制
9.1.5 I/O中断处理程序
9.1.6 HALT中断程序
9.1.7 寄存器内容的保存和恢复
9.2 子程序
9.2.1 调用/返回机制
9.2.2 JSR(R)指令
9.2.3 字符输入的TRAP程序
9.2.4 PUTS：写字符串
9.2.5 库程序
9.3 习题
第10章 栈
10.1 栈的基本结构
10.1.1 抽象数据类型：栈
10.1.2 两个实现例子
10.1.3 内存中的实现
10.1.4 小结
10.2 中断驱动I/O(第二部分)
10.2.1 启动和执行
10.2.2 中断返回
10.2.3 例子：嵌套中断
10.3 基于栈的算术运算
10.3.1 栈的临时存储作用
10.3.2 例子：算术表达式
10.3.3 加、乘和取反
10.4 数据类型转换
10.4.1 一个错误结果的例子：2+3=e
10.4.2 ASCⅡ/二进制转换
10.4.3 二进制/ASCⅡ转换
10.5 模拟计算器
10.6 习题
第11章 C语言编程概述
11.1 我们的目标
11.2 软硬件结合
11.3 高级语言翻译
11.3.1 解释执行
11.3.2 编译执行
11.3.3 两种方法的优缺点
11.4 C编程语言
11.5 一个简单的C程序
11.5.1 main函数
11.5.2 编程风格
11.5.3 C预处理器
11.5.4 输入和输出
11.6 小结
11.7 习题
第12章 变量和运算符
12.1 概述
12.2 变量
12.2.1 三种基本数据类型：int、char、double
12.2.2 标识符的选择
12.2.3 局部变量和全局变量
12.2.4 更多的例子
12.3 运算符
12.3.1 表达式和语句
12.3.2 赋值运算符
12.3.3 算术运算符
12.3.4 算术优先级
12.3.5 位运算符
12.3.6 关系运算符
12.3.7 逻辑运算符
12.3.8 递增/递减运算符
12.3.9 运算符混合表达式
12.4 基于运算符的问题求解
12.5 编译器处理
12.5.1 符号表
12.5.2 变量的空间分配
12.5.3 完整的例子
12.6 补充话题
12.6.1 三种基本类型的变种
12.6.2 文字常量、常量和符号值
12.6.3 存储类型
12.6.4 更多的C运算符
12.7 小结
12.8 习题
第13章 控制结构
13.1 概述
13.2 条件结构
13.2.1 if语句
13.2.2 ifelse语句
13.3 循环结构
13.3.1 while语句
13.3.2 for语句
13.3ac电脑的选择 25
2.3.1 最小系统需求 25
2.3.2 选择操作系统 26
2.3.3 了解电脑配件 26
2.4 电脑配件的选择 29
2.4.1 硬盘的选择 29
2?E-mail地址
13.5 其他C语言控制结构
13.5.1 switch语句
13.5.2 break和continue语句
13.5.3 简单计算器的例子
13.6 小结
13.7 习题
第14章 函数
14.1 概述
14.2 C语言中的函数
14.2.1 带参数的函数
14.2.2 求解圆面积
14.3 C语言中函数的实现
14.3.1 运行时栈
14.3.2 实现机制
14.3.3 汇总
14.4 问题求解
14.4.1 例1：大小写转换
14.4.2 例2：毕达哥拉斯三角形
14.5 小结
14.6 习题
第15章 测试与调试技术
15.1 概述
15.2 错误类型
15.2.1 语法错误
15.2.2 语义错误
15.2.3 算法错误
15.3 测试
15.3.1 黑盒测试
15.3.2 白盒测试
15.4 调试
15.4.1 特定方法
15.4.2 源码级调试工具
15.4.3 断点
15.5 正确的编程方法
15.5.1 明确规格说明
15.5.2 模块化设计
15.5.3 预防错误式编程
15.6 小结
15.7 习题
第16章 指针和数组
16.1 概述
16.2 指针
16.2.1 声明指针变量
16.2.2 指针运算符
16.2.3 指针传递一个引用
16.2.4 空指针
16.2.5 语法
16.2.6 指针例程
16.3 数组
16.3.1 数组声明
16.3.2 数组应用
16.3.3 数组参数
16.3.4 C语言的字符串
16.3.5 数组与指针的关系
16.3.6 实例：插入排序
16.3.7 C语言数组的不足
16.4 小结
16.5 习题
第17章 递归
17.1 概述
17.2 什么是递归
17.3 递归与循环
17.4 汉诺塔
17.5 斐波纳契数列
17.6 二分查找
17.7 整数转换为ASCⅡ字符串
17.8 小结
17.9 习题
笫18章 C语言中的I/O
18.1 概述
18.2 C标准库函数
18.3 字符I/O操作
18.3.1 I/O流
18.3.2 putchar函数
18.3.3 getchai函数
18.3.4 缓冲I/O
18.4 格式化I/O
18.4.1 printf
18.4.2 scanf
18.4.3 可变长参数
18.5 文件I/O
18.6 小结
18.7 习题
第19章 数据结构
19.1 概述
19.2 结构体
19.2.1 typedef
19.2.2 结构体在C中的实现
19.3 结构体数组
19.4 动态内存分配
19.5 链表
19.6 小结
19.7 习题
附录A LC-3指令集结构
附录B 从LC-3到x86
附录C LC-3的微结构
附录D C编程语言
附录E 常用表
附录F 部分习题答案
· · · · · · (收起)
读后感
内容与《编码》相似，都是从底层到高层，一步步地带你了解计算机。 但是《编码》却更像是用来消遣、娱乐、科普的书。 而这本《计算机系统概论》呢，就是彻彻底底的教材啦。 说道习题，这个部分有太多的错误啦！ 前面5章，好像没发现啥错误之类，也可能是我忘记了。 但是第5...
评分无意间发现有人推荐这本书，看了它的介绍，发现讲的是很基础的东西，花一天时间粗略的看了一遍，我的主要关心点在高级语言在汇编、ISA、机器码的实现。出乎意料的讲的很明白。虽然不够深入，但是却能给人一个整体的概念，C程序如何一步一步的硬件实现。 感觉有点像是把数电、计...
用户评价
内存管理这个概念，我之前总觉得是操作系统的事情，和我们普通用户没什么关系。但是，《计算机系统概论》让我看到了内存层次结构是多么重要，并且它直接影响着程序的性能。从CPU寄存器到缓存，再到主内存，最后到磁盘，这些不同层次的存储器速度和容量的巨大差异，构成了计算机性能的关键瓶颈。作者通过对局部性原理的深入剖析，解释了为什么程序中的数据访问往往是集中的，以及缓存如何利用这种局部性来加速数据读取。让我感到非常惊喜的是，它还讲解了虚拟内存技术，将物理内存和逻辑地址区分开来，不仅解决了内存不足的问题，还提供了内存保护功能，让不同的程序能够独立运行，互不干扰。
评分我对这本书在讲解处理器设计和指令流水线方面的讲解印象尤为深刻。它不仅仅是枯燥的技术术语堆砌，而是将抽象的概念形象化，让我仿佛置身于CPU的设计实验室。作者从基本门电路开始，逐步构建起算术逻辑单元（ALU）、控制器等核心部件，然后更是将这些部件巧妙地组合起来，形成一个能够执行指令的完整处理器。更让我惊喜的是，它深入讲解了指令流水线技术，如何将一条指令的执行过程分解成多个阶段，并通过重叠执行不同指令的阶段来提高整体的执行效率。这种“并行”的思想，在现代计算机体系结构中无处不在，而这本书让我对其有了更深刻的理解。
评分在书中关于操作系统原理的部分，尤其是文件系统的讲解，让我对数据的持久化存储有了更深层次的理解。我一直以为文件就是存储在磁盘上的一个个数据块，但《计算机系统概论》让我看到了文件系统是如何将这些分散的数据块组织成有逻辑结构的文件和目录的。它讲解了文件的元数据（metadata），如文件名、大小、权限等，以及它们是如何存储在inode（索引节点）中的。更让我感到惊奇的是，它还深入分析了文件系统的实现细节，如目录项、文件分配方法（如连续分配、链式分配、索引分配），以及缓存和日志等机制如何提高文件系统的性能和可靠性。
评分这本书在讲解链接（Linking）这个过程时，让我对程序的生成有了全新的认识。我以前只知道写完代码，编译一下，然后就能运行了。但《计算机系统概论》让我看到了，一个可执行文件并不是一步就完成的，它经历了预处理、编译、汇编、链接这几个关键的阶段。尤其是链接，它解决了不同编译单元之间的符号引用问题，将分散的代码和数据组织成一个完整的可执行程序。作者对静态链接和动态链接的讲解，让我明白了它们各自的优缺点，以及在现代操作系统中动态链接的广泛应用。理解了链接，我才真正明白，我们看到的那个可以双击运行的程序，背后是多么复杂而精巧的“组装”过程。
评分这本书对于理解计算机的执行流程，简直是打开了一扇新世界的大门。我一直以为计算机执行程序就是像我们读书一样，从头到尾一行一行地读过去。但《计算机系统概论》让我看到了指令集架构（ISA）的精妙之处。作者深入浅出地介绍了指令的格式、寻址方式，以及CPU如何通过取指令、译码、执行、访存、写回这五个基本阶段来完成一条指令的生命周期。尤其是关于流水线技术的部分，简直是让我大开眼界。它解释了如何通过并行处理不同指令的不同阶段来大幅提升CPU的执行效率，就像工厂流水线一样，每个工人只负责一道工序，但整体效率却高得惊人。理解了这些，我再看软件的运行，就像是看到了幕后工作的工程师，每一个指令都经过精密的计算和调度，才能最终呈现在我们面前的流畅用户体验。
评分《计算机系统概论》这本书，在我拿到它之前，脑海里描绘的更多的是关于硬件如何运行、处理器如何处理指令、内存如何管理等等那些令人敬畏的底层知识。我一直觉得，要真正理解计算机，就必须从这些最基本、最核心的层面入手，而这本书的名字似乎恰好指向了这一点。然而，当我沉浸其中，随着作者的引导一步步深入时，我发现它带来的远不止于此，更像是一次对整个计算机世界的全面扫描，从最微小的晶体管到庞大复杂的软件系统，都进行了系统性的梳理和讲解。 首先，让我印象深刻的是作者在介绍二进制和数据表示时所采用的细腻手法。我之前对二进制的理解仅仅停留在“0和1”的概念上，认为它是一种抽象的表示方式，但这本书让我看到了它在计算机内部的真实运作。作者通过生动的比喻，比如将电路的通断比作水龙头的水流，将电压的高低比作开关的开合，让我对逻辑门、加法器等基本电路单元有了更直观的认识。更重要的是，它不仅仅停留在“如何表示”的层面，而是深入探讨了“为什么这样表示”以及“这样表示有什么优势”。比如，在讲解补码表示负数时，作者详细阐述了它在加减运算中的便利性，以及它如何简化了硬件设计。这让我意识到，看似简单的二进制，背后蕴含着深刻的计算原理和工程智慧。
评分这本书在探讨程序性能优化时，给我带来了很多实用的技巧和深刻的洞察。我之前总觉得程序写出来能运行就行，但《计算机系统概论》让我认识到，很多时候程序的运行速度远比我们想象的要慢，而这往往是由于不当的系统资源利用造成的。作者不仅讲解了如何通过分析CPU的性能计数器来识别性能瓶颈，还深入探讨了指令流水线、缓存一致性等硬件特性对程序性能的影响。我特别喜欢它讲解的“空间局部性”和“时间局部性”如何影响缓存命中率，以及如何通过调整数据结构和算法来优化程序的内存访问模式。这些内容让我意识到，计算机系统的性能优化是一个贯穿软件设计和硬件实现的系统工程。
评分我原以为这本《计算机系统概论》会着重于讲解具体的计算机硬件型号和操作系统版本，但事实证明，它更侧重于讲解那些贯穿始终的、具有普适性的计算机系统原理。例如，它在讲解并发编程时，并没有局限于某一种特定的并发模型，而是从原子操作、锁、信号量等基础概念入手，深入分析了多线程环境下可能出现的竞态条件、死锁等问题，以及如何通过各种同步机制来保证程序的正确性。作者还探讨了进程和线程的区别与联系，以及它们在实现并发时的不同策略。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我受益匪浅，也让我对如何在多核时代编写高效、健壮的并发程序有了更清晰的认识。
评分这本书对于理解操作系统如何管理硬件资源，特别是I/O设备，给予了我极大的启发。我之前以为，程序想要和外部设备交互，就是直接发送指令就行了。但《计算机系统概论》让我看到了I/O设备控制器、DMA（直接内存访问）等概念是如何运作的。它解释了I/O设备和主内存之间是如何通过总线进行通信的，以及CPU如何通过中断机制来响应I/O设备的请求。尤其让我感到惊奇的是，它详细阐述了DMA的工作原理，CPU如何将数据传输任务交给DMA控制器，然后自己去做其他事情，从而极大地提高了I/O操作的效率。这让我意识到，即使是最简单的输入输出操作，背后也蕴含着复杂的协调和优化。
评分《计算机系统概论》在讲解网络通信的原理时，为我揭示了信息如何在庞大的互联网中高效、可靠地传输。我一直以为网络就像一个巨大的管道，信息直接从一个地方传输到另一个地方，但这本书让我看到了TCP/IP协议族的精妙之处。它详细讲解了IP协议如何实现寻址和路由，以及TCP协议如何保证数据的可靠传输，包括三次握握手、差错检测、流量控制和拥塞控制等机制。尤其让我感到惊喜的是，它还介绍了UDP协议，以及在哪些场景下适合使用UDP。理解了这些基础的通信协议，我才真正明白，我们今天所享受到的便捷的网络服务，背后是多么复杂的系统支撑。
评分真正解释了计算机到底是怎么回事，计算机入门不二之选，不解释。
评分很不错的一本书，按照不同的层次写法来组织，比 CSAPP 的做法要清晰一些，应该会参考这种自底向上的写法来组织内容。
评分真正解释了计算机到底是怎么回事，计算机入门不二之选，不解释。
评分大师之作，计算机原理的入门经典，毫不晦涩，基本都是流畅的通读
评分2007-3-27 20:06:35借书
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