計算機體係結構基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

鬍偉武 等 著

圖書標籤:

• 計算機體係結構
• 計算機組成原理
• 數字邏輯
• 匯編語言
• CPU
• 存儲器
• 輸入輸齣
• 流水綫
• Cache
• 並行計算

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111579786

版次：1

商品編碼：12240848

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 計算機類專業係統能力培養係列教材

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：294

內容簡介

　　本書由國內從事微處理器設計的一綫科研人員編寫而成。作者從微處理器設計的角度齣發，充分考慮計算機體係結構的學科完整性，強調體係結構、基礎軟件、電路和器件的融會貫通。全書共分16章，包括指令係統結構、計算機硬件結構、CPU微結構、並行處理結構、計算機性能分析等主要內容，重點放在作為軟硬件界麵的指令係統結構，以及包含CPU、GPU、南北橋協同的計算機硬件結構上。本書可作為高等學校“計算機體係結構”課程的本科生教材，同時也適閤相關專業研究生或計算機技術人員參考閱讀。

目錄

叢書序言
推薦序
自序
前言
第一部分 引言
第1章引言
1.1計算機體係結構的研究內容
1.1.1 -以貫之
1.1.2什麼是計算機
1.1.3計算機的基本組成
1.2衡量計算機的指標
1.2.1計算機的性能
1.2.2計算機的價格
1.2.3計算機的功耗
1.3計算機體係結構的發展
1.3.1摩爾定律和工藝的
發展
1.3.2計算機應用和體係
結構
1.3.3計算機體係結構發展
1.4體係結構設計的基本原則
1.4.1平衡性
1.4.2局部性
1.4.3並行性
1.4.4虛擬化
1.5本章小結
習題
第二部分指令係統結構
第2章指令係統
2.1指令係統簡介
2.2指令係統設計原則
2.3指令係統發展曆程
2.3.1 指令集的演變
2.3.2存儲管理的演變
2.3.3運行級彆的演變
2.4本章小結
習題
第3章指令集結構
3.1地址空間
3.2操作數
3.2.1數據類型
3.2.2訪存地址
3.2.3 尋址方式
3.3指令操作和編碼
3.4 RISC指令集比較
3.5 C語言的機器錶示
3.6本章小結
習題
第4章異常與中斷
4.1異常分類
4.2異常處理
4.3中斷
4.3.1 中斷的優先級和原子性
4.3.2嚮量化中斷
4.3.3 中斷傳遞機製
第三部分計算機硬件結構
第四部分CPU的微結構
第五部分並行處理結構
第六部分係統評價與性能分析

精彩書摘

　　《計算機體係結構基礎》：
　　中斷綫方式傳遞中斷有一些限製。首先是擴展性不夠強，在搭建較復雜的闆級係統時會引入過多的共享，降低中斷處理的效率。其次，中斷處理過程需要通過查詢中斷控製器以及設備上的狀態寄存器來確認中斷和中斷原因，中間有較長的延遲，同樣不利於提高效率。在多處理器平颱中，高性能外設（如萬兆網卡）對中斷處理的性能有更高的要求，需要實現多處理器的負載均衡、中斷綁定等功能，傳統的中斷綫方式難以做到。而這正好是消息中斷的長處。
　　消息中斷以數據的方式在總綫上傳遞。發中斷就是往指定的地址寫一個指定的數。相比總綫外增加專門的中斷綫的“帶外”（Side-Band）傳輸形式，消息中斷在“帶內”（In-Band）傳輸。增加中斷時不需要改動消息傳遞的數據通路，因而有較高的擴展性和靈活性，也為更高程度的優化提供瞭可能。比如一個設備可以申請更多的中斷號，使中斷處理程序無須查詢設備狀態，隻根據中斷號就能知道應當做什麼處理。
　　……

前言/序言

　　前言計算機體係結構是一門比較抽象的學科，很有可能經過一個學期的學習隻學到一些概念。

　　本課程教學希望達到三個目的。一是建立學生的係統觀。計算機係統的復雜性體現在計算機中各部分之間的關係非常復雜。如蘋果iPhone的CPU性能不如Intel的X86CPU，但用戶體驗明顯好於桌麵計算機，這就是係統優化的結果。希望學生學完這門課程後能夠從係統的角度看待計算機，不再簡單地以主頻論性能，或者簡單地把用戶體驗歸結於CPU的單項性能。二是掌握計算機體係結構的若乾概念。計算機體係結構中的概念很多，雖然抽象，但是必須掌握。比如計算機體係結構的四大設計原則，指令係統結構，處理器流水綫，等等。三是掌握一些重點知識並具備一些重點能力。主要包括：計算機的ABI接口，存儲管理中的虛實地址轉換過程，通過10地址空間掃描進行IO設備初始化，計算機係統的啓動過程，重要總綫如AXI總綫、內存總綫、PCIE總綫的信號及其時序，用Verilog編寫RTL代碼的能力，先行進位加法器的邏輯，兩位一乘補碼乘法器邏輯，用Perf或Oprofile進行性能分析的能力，等等。

　　本書第一部分為引言，介紹體係結構研究內容、主要性能指標、發展趨勢以及設計原則。

　　計算機體係結構(ComputerArchitecture)是描述計算機各組成部分及其相互關係的一組規則和方法，是程序員所看到的計算機屬性。計算機體係結構主要研究內容包括指令係統結構(In-structionSetArchitecture，簡稱ISA)和計算機組織結構（ComputerOrganization）。微體係結構(Micro-architecture)是微處理器的組織結構，並行體係結構是並行計算機的組織結構。馮·諾依曼結構的存儲程序和指令驅動執行原理是現代計算機體係結構的基礎。

　　本書第二部分介紹以指令係統結構為核心的軟硬件界麵，包括指令係統總體介紹、指令集結構、異常與中斷、存儲管理、軟硬件協同等內容。貫穿該部分內容的一個核心思想是建立高級語言（如C語言）與指令係統結構的關係。例如，C語言的語句與指令係統的關係，算術語句可直接映射為相關運算指令，for循環映射為條件跳轉，switch語句映射為跳轉索引和跳轉錶等；操作係統中地址空間的組織與指令訪問內存的關係，靜態全局變量映射到地址空間的靜態數據區、局部變量映射到堆棧區、動態分配的數據則映射到進程空間的堆中；操作係統中進程和綫程的錶示及切換在指令和地址映射方麵的具體體現；敲擊鍵盤和移動鼠標等事件如何通過指令係統的外部中斷傳遞到CPU，以及指令係統對操作係統處理外部中斷的必要支持；等等。

　　本書第三部分介紹計算機硬件結構。該部分的核心思想是搞清楚計算機內部包括CPU、GPU、內存、10之間是如何協同完成軟件規定的各種操作的。例如，在計算機開機過程中，BIOS完成硬件初始化後把操作係統從硬盤拷貝到內存執行的過程中南北橋與CPU是如何配閤的；CPU和GPU是如何協同操作完成計算機屏幕顯示的，在顯示過程中哪些活是CPU乾的，哪些活是GPU乾的；包括以太網、USB等在內的各種IO接口的驅動在硬件上的具體體現是什麼；等等。

　　本書第四部分介紹微結構。該部分的核心思想是建立指令係統和晶體管之間的“橋梁”。

　　微結構是決定CPU性能的關鍵因素。由於微結構是“計算機體係結構”碩士課程的主要內容，因此本科課程的微結構內容在追求係統地介紹有關概念的基礎上，重點把先行進位加法器和五級靜態流水綫講透，希望學生通過對先行進位加法器和五級靜態流水綫的深入瞭解，舉一反三地瞭解微結構的實現方式。微結構中動態流水綫、亂序執行和多發射等內容隻做概念性的介紹。

　　本書第五部分介紹並行處理結構。應用程序的並行行為是並行處理的基礎，現代計算機通過多層次的並行性開發來提高性能。並行處理編程模型包括消息傳遞模型（如MPI）和共享存儲模型（如OpenMP）等。多核處理器的設計需要考慮存儲一緻性模型、高速緩存一緻性協議、片上互連、多核同步等核心問題。

　　本書第六部分介紹計算機的性能分析方法。性能不是由一兩個具體指標（如主頻）決定的，而是若乾因素綜閤平衡的結果；性能評測也沒有絕對閤理公平的辦法，不同的計算機對不同的應用適應性不一樣，對某類應用甲計算機比乙計算機性能高，對另外一類應用可能反之。

　　巨大的設計空間和工作負載的多樣性，導緻計算機係統的性能分析和評價成為一個非常艱巨的任務。計算機性能分析的主要方法包括理論建模，用模擬器進行性能模擬，以及對實際係統進行性能評測等。

　　上述麵麵俱到的課程安排主要是考慮到體係結構學科的完整性，但本科課程重點是軟硬件界麵及計算機硬件結構。對於一般高校，並行處理結構和計算機係統性能分析可以不講。

　　在選修本課程前，學生應對C語言程序設計、數字邏輯電路有一定的基礎。本課程試圖說明一個完整的計算係統的工作原理，其中涉及部分操作係統的知識。為瞭有更好的理解，還可以同時選修操作係統課程。課程中的實例和原理介紹以MIPS體係結構為主。與傳統課程中講授的X86體係結構相比，MIPS結構相對簡單明晰而又不失全麵。學生可以通過配套的實驗課程，自底而上構建自己的計算機係統，包括硬件、操作係統以及應用軟件，從而對“如何造計算機”有更深刻的認識。

　　由於時間倉促，本書還存在不少問題，主要包括不少內容的詳略失衡，文字嚴謹性不夠，舉例不夠導緻很多內容過於抽象。好在總體結構基本完整瞭，在下一版改版時可以重點解決上述問題。下一版改版時爭取精選100個例子覆蓋本書重要內容，使計算機體係結構進一步從抽象走嚮具體化。

《量子糾纏與信息傳遞》 本書深入探討瞭量子糾纏這一引人入勝的物理現象，並闡述瞭其在信息傳遞領域的顛覆性潛力。我們將從量子力學的基本原理齣發，逐步揭示糾纏態的生成、特性及其非定域性。 第一部分：量子糾纏的理論基石 量子力學的基本公設： 迴顧希爾伯特空間、態矢量、算符、測量等核心概念，為理解糾纏態奠定理論基礎。 多粒子係統的疊加態與直積空間： 介紹如何描述由多個量子係統組成的復閤係統，並引入量子態的張量積概念。 糾纏態的定義與判定： 詳細闡述什麼是糾纏態，與分離態的區彆，以及判定糾纏態的數學工具（如約化密度矩陣、恩培爾-霍爾姆不等式）。我們將通過具體的貝爾態（如 |Φ+⟩, |Φ-⟩, |Ψ+⟩, |Ψ-⟩）來直觀展示糾纏的特徵。 量子糾纏的特性： 深入分析糾纏態的非定域性（EPR佯謬的思考）、貝爾不等式檢驗及其對經典實在論的挑戰。我們將探討一些重要的糾纏度量，如糾纏熵。 第二部分：量子糾纏在信息傳遞中的應用 量子隱形傳態： 這是本書的核心章節之一。我們將詳盡講解量子隱形傳態的原理，包括發送方、接收方、經典信道、量子信道的角色，以及如何利用貝爾態測量和經典信息輔助，將一個未知量子態（如一個光子的偏振態）從一個地點精確地傳輸到另一個地點。我們會分析其實現步驟和技術挑戰。 量子密鑰分發 (QKD)： 探討如何利用量子糾纏生成安全的共享密鑰。我們將介紹基於糾纏的QKD協議（如E91協議），闡述其安全性如何源於量子力學的基本原理，任何竊聽行為都會不可避免地引起可被探測到的擾動。 量子遠程激發態製備： 介紹如何利用糾纏態實現遠程控製量子係統的激發態製備，這對於構建分布式量子計算網絡具有重要意義。 其他信息處理應用： 簡要介紹糾纏在量子計算（如用於量子門操作）和量子通信中的其他潛在應用。 第三部分：實現量子糾纏的技術與前沿 糾纏源的設計與實現： 介紹産生糾纏光子對的常見方法，如自發參量下轉換 (SPDC) 和四波混頻 (FWM)。同時也會涉及超導量子比特、離子阱等其他物理係統産生和操控糾纏的技術。 量子信道與糾纏的保持： 討論在實際通信中，如何剋服環境噪聲和退相乾對糾纏態的影響，包括使用量子中繼器、糾纏蒸餾等技術。 實驗進展與未來展望： 迴顧近年來在量子糾纏生成、操縱和信息傳遞實驗方麵的重大突破，並展望未來在量子互聯網、分布式量子計算等領域的發展前景。 本書特點： 理論嚴謹與實踐並重： 在提供紮實量子力學理論基礎的同時，詳細講解瞭量子糾纏在實際信息傳遞場景中的應用原理和實現方法。 清晰的邏輯結構： 內容循序漸進，從基礎概念到高級應用，幫助讀者逐步建立對量子糾纏的全麵認識。 豐富的案例分析： 通過具體的量子隱形傳態、量子密鑰分發等實例，讓抽象的理論概念變得生動易懂。 麵嚮未來的視野： 關注量子信息科學的前沿進展，激發讀者對未來量子技術發展的思考。 本書適閤物理學、計算機科學、電子工程等相關專業的研究生、高年級本科生，以及對量子信息科學感興趣的科研人員和工程師。閱讀本書將幫助讀者深入理解量子糾纏的本質，並掌握其在構建下一代信息傳輸和計算係統中的關鍵作用。

評分☆☆☆☆☆

在我閱讀這本書之前，我對計算機的理解就像是停留在“魔法”層麵，隻知道按下按鈕，事情就會發生。但這本書，就像一把鑰匙，為我打開瞭這扇“魔法”的大門，讓我看到瞭背後無數的精巧設計和工程智慧。書中對數字邏輯電路的講解，從最基本的與非門、或非門開始，逐步構建齣加法器、多路選擇器等基本邏輯單元，再到最終組成CPU的核心部分——算術邏輯單元（ALU）。我尤其欣賞書中關於指令集架構（ISA）的討論，它清晰地勾勒齣瞭軟件與硬件之間的溝通橋梁，讓我明白瞭不同指令集（如RISC和CISC）的差異及其對處理器設計的影響。書中對CPU內部的控製單元和數據通路的設計也進行瞭詳盡的描述，通過各種圖示，我得以窺見指令是如何被解碼，並驅動CPU的各個部分協同工作的。我對流水綫技術講解的細緻程度感到十分驚喜，它解釋瞭如何通過重疊指令的執行階段來提高CPU的吞吐量，以及由此産生的結構衝突、數據衝突和控製衝突，以及相應的解決策略，比如轉發（forwarding）和分支預測。書中還對內存管理單元（MMU）進行瞭深入的剖析，解釋瞭虛擬內存是如何實現的，以及它如何為程序提供一個獨立且受保護的地址空間。這讓我理解瞭操作係統如何有效地管理內存，以及為何我們能夠運行比物理內存容量更大的程序。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容確實非常詳實，深入淺齣地為我打開瞭計算機硬件世界的大門。在閱讀之前，我對計算機的瞭解僅停留在“能用”的層麵，而這本書則係統地解釋瞭“為什麼能用”以及“如何做得更好”。從最底層的邏輯門電路的構建，到如何將這些門組閤成ALU（算術邏輯單元）來執行計算，再到CPU內部的指令流水綫如何提高執行效率，這本書都進行瞭非常細緻的講解。我尤其喜歡書中關於指令集架構（ISA）的討論，它清晰地勾勒齣軟件與硬件之間的接口，讓我明白瞭不同的指令集（如x86和ARM）如何影響著設備的性能和功耗。書中還詳細介紹瞭存儲器的層次結構，從速度最快的寄存器，到高速緩存（Cache），再到主內存（RAM），以及速度較慢但容量更大的硬盤。這種分層的設計是為瞭平衡速度、容量和成本，書中的圖示和例子都非常生動，讓我很容易理解其中的權衡取捨。例如，緩存命中率的概念以及它對整體性能的影響，通過書中給齣的模擬實驗讓我有瞭直觀的感受。此外，書中還涉及瞭I/O（輸入/輸齣）係統的設計，包括各種外部設備的連接方式，中斷處理機製，以及DMA（直接內存訪問）如何減輕CPU的負擔。這些知識點雖然聽起來有些枯燥，但作者的寫作風格非常吸引人，他用瞭很多類比和現實生活中的例子，讓這些抽象的概念變得容易理解。例如，在解釋CPU緩存時，他會將緩存比作我們日常生活中放在手邊常取用的物品，而主內存則像是放在抽屜裏的東西，硬盤則是儲藏室。這種生動的比喻極大地降低瞭學習的門檻，讓我能夠更深入地理解計算機體係結構的精髓。我之前總覺得計算機的運行速度是理所當然的事情，讀完這本書後，我纔意識到背後蘊含著多麼精妙的設計和無數的工程智慧。我還會經常翻閱書中關於流水綫和超標量處理的部分，這些內容對於理解現代高性能處理器的工作原理至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我對計算機的理解，從“使用者”上升到瞭“洞察者”。它不僅僅是告訴你怎麼用，而是告訴你“為什麼”這麼用，以及“如何”纔能用得更好。書中對CPU設計核心的講解，如指令流水綫、超標量執行、亂序執行以及分支預測，為我揭示瞭現代處理器驚人性能背後的秘密。我尤其喜歡作者在講解流水綫衝突時，如何一步步地引導讀者思考解決方案，從最基礎的轉發到更復雜的預測技術，讓我感受到計算機體係結構設計的智慧。書中對存儲器層次結構的闡述，讓我明白瞭為什麼會有多級緩存的存在，以及如何通過理解時間和空間局部性來優化程序的性能。緩存一緻性協議（如MESI）的講解，雖然初讀有些抽象，但結閤書中提供的具體場景，我逐漸領悟瞭在多核環境下保持數據一緻性的挑戰和解決方案。我對I/O係統的設計也進行瞭深入的學習，包括中斷處理、DMA等機製，這讓我明白瞭計算機如何有效地與外部世界進行信息交換，以及如何減輕CPU的負擔。這本書讓我開始思考，即使是簡單的程序，其底層運行也蘊含著如此多的精巧設計，讓我對計算機科學有瞭更深層次的理解和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是為那些想要深入瞭解計算機“心髒”的讀者準備的。它不僅僅是教授你如何使用計算機，而是揭示瞭計算機是如何工作的。從邏輯門到中央處理器，再到存儲係統，每一個環節都被細緻地拆解開來。我印象最深的是關於CPU設計的部分，書中的圖示非常清晰，展示瞭指令在CPU內部的生命周期，從取指令到執行再到寫迴結果。特彆值得一提的是流水綫技術，作者通過生動的比喻和詳細的圖解，讓我明白瞭如何通過並行處理來提升指令的吞吐量，以及由此産生的各種衝突（如數據冒險、控製冒險）以及相應的解決方法。讀到亂序執行（Out-of-Order Execution）的部分，我纔真正理解瞭現代CPU為何能夠如此快速地處理復雜的指令序列，即使指令之間存在依賴關係。書中還對存儲器層次結構進行瞭詳盡的闡述，從寄存器、多級緩存（L1, L2, L3）到主內存，再到外存（硬盤），每一層都揭示瞭其在速度、容量和成本之間的權衡。對於緩存的局部性原理（時間局部性和空間局部性），以及緩存替換策略（如LRU），書中都進行瞭深入的講解，讓我明白瞭為何程序的編寫方式會顯著影響其運行效率。我還學習瞭I/O係統的設計，包括中斷、DMA等機製，這些都是保證計算機能夠與外界進行有效交互的關鍵。這本書讓我對計算機的整體架構有瞭一個宏觀的認識，也為我深入學習操作係統、編譯原理等高級課程打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，與其說是“介紹”，不如說是“解構”。它把我一直以來視為“黑箱”的計算機，一層層地剝開，展現在我麵前的是一幅由邏輯門、電路、指令集、處理器核心、存儲器層級組成的壯麗畫捲。書中對CPU內部工作流程的細緻描繪，讓我明白瞭從取指令到執行再到寫迴結果的整個過程，是多麼的精巧和高效。特彆是流水綫技術，作者通過詳實的圖示和生動的比喻，將指令並行執行的原理和由此産生的各種衝突，以及解決這些衝突的方法，比如轉發（forwarding）和分支預測，都講解得鞭闢入裏。讀到亂序執行（Out-of-Order Execution）的部分，我纔真正明白瞭現代CPU為何能夠如此快速地處理復雜的指令序列，即使指令之間存在看似難以逾越的依賴關係。書中對存儲器層次結構的講解也讓我受益匪淺，從寄存器、多級緩存（L1, L2, L3）到主內存，再到外存（硬盤），每一層都揭示瞭其在速度、容量和成本之間的權衡，以及緩存一緻性協議（如MESI）如何解決多核環境下的數據一緻性問題。這讓我明白瞭程序運行速度與內存訪問模式之間深刻的聯係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容實在是太豐富瞭，它就像一本百科全書，涵蓋瞭計算機體係結構方方麵麵的知識。我之前一直對CPU的性能提升感到好奇，讀瞭這本書之後，我纔明白瞭為什麼現代CPU會如此強大。書中關於指令流水綫、超標量執行、亂序執行以及分支預測的講解，讓我對CPU內部的復雜工作機製有瞭清晰的認識。例如，亂序執行技術，它允許CPU在檢測到指令間的依賴關係後，重新排列指令的執行順序，以充分利用處理器資源，這讓我大開眼界。我對書中關於緩存的講解也進行瞭反復的閱讀，包括多級緩存的設計、緩存一緻性協議（如MESI）的工作原理，以及緩存替換策略。這些內容讓我明白瞭為什麼程序在內存中的訪問模式對性能有著如此大的影響，也讓我開始思考如何編寫緩存友好的代碼。書中還詳細介紹瞭I/O係統的設計，包括各種I/O設備的工作原理，中斷處理機製，以及DMA（直接內存訪問）如何減輕CPU的負擔，從而提高係統的整體效率。我對書中關於並行計算和多處理器係統的討論也十分感興趣，它涉及瞭共享內存多處理器（SMP）和分布式內存多處理器（NUMA）的架構，以及相關的同步和通信機製。這讓我對現代高性能計算的發展有瞭更深的理解。這本書的知識點非常紮實，而且作者的講解非常到位，讓我能夠真正理解計算機體係結構的設計哲學和工程挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的震撼，遠不止於理解某個技術點，而是讓我對計算機這個復雜的係統産生瞭全新的敬畏感。它不是一本簡單的“教程”，更像是一次深入的“探險”，帶領我穿越邏輯門的迷宮，來到CPU的核心深處。書中對指令集架構（ISA）的講解，讓我明白瞭軟件與硬件之間那層微妙的界限，以及不同ISA如何塑造瞭計算設備的性能和能耗。我尤其喜歡關於CPU流水綫的部分，作者用生動的類比，將抽象的指令執行過程描繪得淋灕盡緻，讓我理解瞭如何通過“分工閤作”來提高效率，以及由此産生的各種“瓶頸”和“難題”——數據冒險、控製冒險，以及相應的巧妙解決方案，如轉發和分支預測。讀到亂序執行（Out-of-Order Execution）的章節，我纔真正體會到現代CPU是如何在指令依賴的束縛下，依然能夠保持驚人的執行速度。書中的存儲器層次結構，從最快的寄存器到高速緩存，再到主內存，最後到外存，每一層都揭示瞭在速度、容量和成本之間的精妙平衡。我對緩存的局部性原理（時間局部性和空間局部性）的理解，以及緩存替換策略的討論，讓我開始審視自己的編程習慣，思考如何纔能讓程序更“友好”地與緩存打交道。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我纔真正體會到計算機科學並非一門孤立的學科，它與數學、工程學甚至物理學都有著緊密的聯係。書中從最基礎的布爾代數和邏輯門開始，一步步構建起復雜的數字電路，讓我對硬件的實現有瞭更深刻的認識。我特彆喜歡關於狀態機的講解，它用清晰的狀態轉移圖描繪瞭CPU在執行指令過程中不同階段的狀態變化，這種抽象化的描述方式，讓我能夠抓住事物的本質。書中的數據通路圖更是讓我直觀地看到瞭數據在CPU內部是如何流動的，指令是如何被解析並驅動各個部件協同工作的。我對書中關於各種尋址方式的介紹也進行瞭深入的學習，例如立即數尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址等，這些不同的尋址方式直接影響到指令的靈活性和執行效率。書中的流水綫衝突（結構衝突、數據衝突、控製衝突）及其解決辦法的討論，讓我明白瞭為什麼即使是看似簡單的指令，在現代CPU中也需要精心設計纔能高效執行。我還對書中關於緩存一緻性問題的講解記憶猶新，它詳細闡述瞭當多個處理器同時訪問同一塊內存區域時，如何保證數據的一緻性，以及MESI等協議的運作機製。這讓我明白瞭多核處理器編程中一些看似奇怪的現象是如何産生的。書中還涉及瞭嚮量處理器和GPU的架構，這讓我瞭解瞭如何通過大規模並行來處理特定的計算任務，比如圖像處理和科學計算。這本書的知識點非常豐富，但我並不覺得枯燥，因為作者始終能將抽象的概念與實際的應用聯係起來，讓我感受到計算機體係結構設計的無窮魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度讓我感到驚訝，它不僅僅是羅列一些技術名詞，而是真正地在剖析計算機工作的本質。我以前總以為CPU就是一塊芯片，裏麵塞滿瞭各種電子元件，但這本書讓我看到瞭CPU內部的復雜結構，比如取指、譯碼、執行、訪存、寫迴等五個（或更多）指令周期是如何協同工作的，以及流水綫技術如何通過重疊這些周期來提升吞吐量。書中的分支預測和亂序執行的講解尤為精彩，它們是現代高性能CPU提高效率的關鍵技術，雖然理解起來需要一些時間和精力，但作者的循序漸進的解釋，配閤詳細的圖例，讓我逐漸掌握瞭其中的奧秘。我還對書中關於內存管理單元（MMU）的介紹印象深刻，它負責虛擬地址到物理地址的轉換，以及內存保護機製。這讓我明白瞭操作係統如何能夠管理大量的進程，並防止它們相互乾擾。書中還探討瞭多處理器係統，包括共享內存多處理器（SMP）和分布式內存多處理器（NUMA）。這讓我瞭解瞭如何通過並行計算來處理更復雜的任務，以及在多核環境下，如何有效地分配任務和同步數據。書中對緩存一緻性協議（如MESI協議）的講解也讓我大開眼界，它解決瞭多核CPU在共享內存係統中如何保持數據一緻性的難題。我甚至開始對一些底層的編譯器優化技術産生瞭興趣，比如指令調度和寄存器分配，因為這些優化直接影響到最終生成的機器代碼的效率，而機器代碼的效率又直接體現在程序的運行速度上。這本書讓我不再滿足於知其然，更希望知其所以然，並且開始思考如何通過改進硬件設計來提升軟件的性能。我對書中關於性能評估和功耗管理的章節也進行瞭反復研讀，這讓我認識到，在設計計算機體係結構時，需要在性能、功耗、成本和可靠性之間進行精妙的平衡。

評分☆☆☆☆☆

這本書為我打開瞭一個全新的視角，讓我看到瞭計算機硬件背後蘊含的深刻邏輯和精妙設計。從最基礎的邏輯門電路，到復雜的指令集架構，再到功能強大的CPU，書中層層遞進，步步為營，讓我對計算機的運作原理有瞭係統而深入的理解。我尤其被CPU的流水綫設計所吸引，作者通過生動的圖示和詳細的解釋，讓我明白瞭如何通過將指令的執行過程分解成多個階段，並讓這些階段並行工作來大幅提升處理器的吞吐量。當然，這也引齣瞭各種挑戰，比如數據冒險和控製冒險，而書中對這些問題的解決方案，如轉發和分支預測，都講解得非常清晰，讓我不禁感嘆於工程師們的智慧。此外，書中對存儲器層次結構的描述，從寄存器到多級緩存，再到主內存，以及外存，讓我深刻理解瞭在速度、容量和成本之間進行權衡的設計理念，以及緩存如何通過利用程序的局部性原理來加速數據訪問。我對緩存一緻性協議（如MESI）的講解也印象深刻，它解決瞭多核處理器係統中數據一緻性的關鍵難題。這本書讓我不再僅僅是計算機的使用者，而是開始能夠理解和欣賞其內在的復雜性與高效性。

評分☆☆☆☆☆

Ghpreyjkbfijj

評分☆☆☆☆☆

開始學習模式

評分☆☆☆☆☆

龍芯團隊的作品啊

評分☆☆☆☆☆

好書。準備再次購買。

評分☆☆☆☆☆

Ghpreyjkbfijj

評分☆☆☆☆☆

書不錯，書寫得有創意，是很好的教材。

評分☆☆☆☆☆

內容講解的很全麵，很透徹

評分☆☆☆☆☆

很好，不錯，京東配送中心很快

評分☆☆☆☆☆

內容講解的很全麵，很透徹