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[日] 矢泽久雄 著

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店铺： 华心图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115392275

商品编码：26849561743

出版时间：2015-05-01

书名:计算机是怎样跑起来的

作者：[日]矢泽久雄 著，胡屹 译

出版社：人民邮电出版社

出版时间:2015-05-01

版次：1

开本：16开

装帧：平装

页数：258

字数：204000

ISBN：9787115392275

定价：39.00元

作者介绍

dy 章 计算机的原则

1.1 计算机的三个根本性基础 

1.2 输入、运算、输出是硬件的基础 

1.3 软件是指令和数据的集合 

1.4 对计算机来说什么都是数字 

1.5 只要理解了原则，即使遇到难懂的技术，也能轻松应对 

1.6 为了贴近人类，计算机在不断地进化 

1.7 稍微预习一下第2章 

第2章 试着制造一台计算机吧 

2.1 制作微型计算机所 需的元件 

2.2 电路图的读法 

2.3 连接电源、数据和地址总线 

2.4 连接I/O 

2.5 连接时钟信号 

2.6 连接用于区分读写对象是内存还是I/O的引脚 

2.7 连接剩余的控制引脚 

2.8 连接外部设备，通过DMA输入程序 

2.9 连接用于输入输出的外部设备 

2.10 输入测试程序并进行调试 

第3章 体验一次手工汇编 

3.1 从程序员的角度看硬件 

3.2 机器语言和汇编语言 

3.3 Z80 CPU的寄存器结构 

3.4 追踪程序的运行过程 

3.5 尝试手工汇编 

3.6 尝试估算程序的执行时间 

第4章 程序像河水一样流动着 

4.1 程序的流程分为三种 

4.2 用流程图表示程序的流程 

4.3 表示循环程序块的“帽子”和“短裤” 

4.4 结构化程序设计 

4.5 画流程图来思考算法 

4.6 特殊的程序流程——中断处理 

4.7 特殊的程序流程——事件驱动 

COLUMN 来自企业培训现场 电阻颜色代码的谐音助记口诀 

第5章 与算法成为好朋友的七个要点 

5.1 算法是程序设计的“熟语” 

5.2 要点1：算法中解决问题的步骤是明确且有限的 

5.3 要点2：计算机不靠直觉而是机械地解决问题 

5.4 要点3：了解并应用典型算法 

5.5 要点4：利用计算机的处理速度 

5.6 要点5：使用编程技巧提升程序执行速度 

5.7 要点6：找出数字间的规律 

5.8 要点7：先在纸上考虑算法 

第6章 与数据结构成为好朋友的七个要点 

6.1 要点1：了解内存和变量的关系 

6.2 要点2：了解作为数据结构基础的数组 

6.3 要点3：了解数组的应用——作为典型算法的数据结构 

6.4 要点4：了解并掌握典型数据结构的类型和概念 

6.5 要点5：了解栈和队列的实现方法 

6.6 要点6：了解结构体的组成 

6.7 要点7：了解链表和二叉树的实现方法 

第7章 成为会使用面向对象编程的程序员吧 

7.1 面向对象编程 

7.2 对OOP的多种理解方法 

7.3 观点1：面向对象编程通过把组件拼装到一起构建程序 

7.4 观点2：面向对象编程能够提升程序的开发效率和可维护性 

7.5 观点3：面向对象编程是适用于程序的开发方法 

7.6 观点4：面向对象编程就是在为现实世界建模 

7.7 观点5：面向对象编程可以借助UML设计程序 

7.8 观点6：面向对象编程通过在对象间传递消息驱动程序 

7.9 观点7：在面向对象编程中使用继承、封装和多态 

7.10 类和对象的区别 

7.11 类有三种使用方法 

7.12 在Java和.NET中有关OOP的知识不能少 

第8章 一用就会的数据库 

8.1 数据库是数据的基地 

8.2 数据文件、DBMS和数据库应用程序 

8.3 设计数据库 

8.4 通过拆表和整理数据实现规范化 

8.5 用主键和外键在表间建立关系 

8.6 索引能够提升数据的检索速度 

8.7 设计用户界面 

8.8 向DBMS发送CRUD操作的SQL语句 

8.9 使用数据对象向DBMS发送SQL语句 

8.10 事务控制也可以交给DBMS处理 

COLUMN 来自企业培训现场 培训新人编程时推荐使用什么编程语言？ 

第9章 通过七个简单的实验理解TCP/IP网络 

9.1 实验环境 

9.2 实验1：查看网卡的MAC地址 

9.3 实验2：查看计算机的IP地址 

9.4 实验3：了解DHCP服务器的作用 

9.5 实验4：路由器是数据传输过程中的指路人 

9.6 实验5：查看路由器的路由过程 

9.7 实验6：DNS服务器可以把主机名解析成IP地址 

9.8 实验7：查看IP地址和MAC地址的对应关系 

9.9 TCP的作用及TCP/IP网络的层级模型 

dy 0章 试着加密数据吧 

10.1 先来明确一下什么是加密 

10.2 错开字符编码的加密方式 

10.3 密钥越长，解密越困难 

10.4 适用于互联网的公开密钥加密技术 

10.5 数字签名可以证明数据的发送者是谁 

dy 1章 XML究竟是什么 

11.1 XML是标记语言 

11.2 XML是可扩展的语言 

11.3 XML是元语言 

11.4 XML可以为信息赋予意义 

11.5 XML是通用的数据交换格式 

11.6 可以为XML标签设定命名空间 

11.7 可以严格地定义 XML的文档结构 

11.8 用于解析XML的组件 

11.9 XML可用于各种各样的领域 

dy 2章 SE负责监管计算机系统的构建 

12.1 SE是自始至终参与系统开发过程的工程师 

12.2 SE未 担任过程序员 

12.3 系统开发过程的规范 

12.4 各个阶段的工作内容及文档 

12.5 所谓设计，就是拆解 

12.6 面向对象法简化了系统维护工作 

12.7 技术能力和沟通能力 

12.8 IT不等于引进计算机 

12.9 计算机系统的成功与失败 

12.10 大幅提升设备利用率的多机备份

B4

《计算机是怎样跑起来的》倡导在计算机迅速发展、技术不断革新的今天，回归到计算机的基础知识上。通过探究计算机的本质，提升工程师对计算机的兴趣，在面对复杂的技术时，能够迅速掌握其要点并灵活运用。

《计算机是怎样跑起来的》以图配文，以计算机的原则为开端、相继介绍了计算机的结构、手工汇编、程序流程、算法、数据结构、面向对象编程、数据库、TCP/IP 网络、数据加密、XML、计算机系统开发以及SE 的相关知识。本书适合计算机爱好者和相关从业人员阅读。

《计算机是怎样跑起来的》图文并茂，通俗易懂，常适合计算机爱好者和相关从业人员阅读。

《代码的灵魂：深入理解计算机执行的奥秘》 内容概要： 本书将带领读者踏上一段探索计算机世界深层运作机制的旅程。我们不再停留在表面，而是深入剖析代码如何转化为机器可以理解和执行的指令，以及这些指令如何在计算机硬件中流畅运行。这本书旨在揭示“计算机是怎样跑起来的”以及“程序是怎么跑起来的”这两个核心问题，通过清晰的讲解和生动的比喻，让复杂的计算机原理变得触手可及。 第一章：比特的舞蹈——数据的本质与表示 在本章中，我们将从最基础的层面开始，探讨计算机语言的基石——二进制。 数字的语言： 深入理解十进制数如何被转换为二进制数，以及反之亦然。我们将学习二进制位的概念，即0和1，以及它们如何组合成各种数值。 信息的编码： 了解不同类型的数据，如整数、浮点数、字符等，是如何在计算机中用二进制形式表示的。我们将接触到ASCII码、Unicode等字符编码标准，理解为什么不同的符号在计算机中有其独特的二进制“身份”。 逻辑门的基础： 介绍构成计算机最基本逻辑单元的“门”，如AND、OR、NOT门。我们将看到这些简单的逻辑门如何组合起来，实现更复杂的运算，为后续的CPU工作原理打下基础。 内存的结构： 简要介绍计算机内存（RAM）的基本概念，理解数据是如何在内存中存储和读取的，以及内存地址的作用。 第二章：指令的交响——CPU的内部工作原理 本章将聚焦于计算机的核心——中央处理器（CPU），揭示它如何执行程序指令。 CPU的组成： 介绍CPU的主要组成部分，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）以及寄存器。我们将详细阐述它们各自的功能和相互协作的方式。 指令的生命周期： 深入剖析CPU执行一条指令的完整过程，即“取指令-译码-执行-写回”。我们会详细讲解每个阶段的具体操作，理解CPU如何从内存中抓取指令，解析指令的含义，执行相应的计算或数据操作，并将结果存回。 指令集架构（ISA）： 简单介绍指令集架构的概念，理解不同CPU家族（如x86、ARM）拥有不同的指令集，以及这些指令集如何决定CPU能够执行的操作。 时钟与频率： 解释CPU时钟的作用，以及时钟频率如何影响CPU的执行速度。我们会用形象的比喻来阐释时钟脉冲如何驱动CPU的同步操作。 流水线技术： 介绍CPU内部的流水线技术，以及它是如何通过重叠指令的执行阶段来提高效率的。 第三章：程序的诞生——从高级语言到机器码 本章将聚焦于程序员编写的代码是如何一步步转化为计算机能够理解的机器语言的。 编程语言的层级： 介绍不同类型的编程语言，从高级语言（如Python、Java、C++）到低级语言（汇编语言），再到最终的机器码。 编译与解释： 详细讲解编译和解释这两种将高级语言转换为机器语言的主要方式。我们会对比它们的优缺点，并阐述编译型语言和解释型语言的工作流程。 编译器的工作流程： 深入介绍编译器的主要阶段，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化以及目标代码生成。我们将以一个简单的代码片段为例，展示这些阶段如何逐一处理代码。 汇编语言的角色： 介绍汇编语言作为一种人类可读性相对较高但与机器码紧密相关的语言，在编程和理解底层机制中的作用。我们会展示一些简单的汇编指令示例。 链接与加载： 解释在程序执行前，编译器生成的机器码文件如何通过链接器组合成可执行文件，以及操作系统如何将可执行文件加载到内存中。 第四章：内存的秩序——数据与指令的存储管理 本章将深入探讨计算机内存的组织方式，以及数据和指令如何在其中被有效地存储和访问。 内存的层次结构： 介绍计算机中不同速度和容量的存储介质，如寄存器、缓存（Cache）、主内存（RAM）和辅助存储（硬盘）。我们将解释它们之间的关系以及数据如何在这些层级之间流动。 内存地址与寻址： 详细讲解内存地址的概念，以及CPU如何通过地址来访问特定的内存单元。 数据结构在内存中的表示： 探讨不同的数据结构（如数组、链表、栈、队列）在内存中是如何被组织的，以及它们如何影响数据的存取效率。 内存管理： 介绍操作系统是如何管理内存的，包括内存分配、回收以及虚拟内存的概念。理解这些机制对于理解程序如何共享和访问内存至关重要。 缓存的工作原理： 深入阐述CPU缓存（L1, L2, L3 Cache）的作用，以及缓存命中率如何影响程序执行速度。我们会用“书架”和“工作台”的比喻来解释缓存的重要性。 第五章：操作系统的角色——程序运行的调度者与守护者 本章将揭示操作系统在程序运行过程中扮演的关键角色。 操作系统的核心功能： 介绍操作系统的主要职责，包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。 进程与线程： 详细讲解进程（Process）和线程（Thread）的概念，以及它们之间的区别和联系。理解多任务处理的原理。 CPU调度： 阐述操作系统如何通过各种调度算法（如先来先服务、短作业优先、时间片轮转）来分配CPU时间给不同的进程和线程。 系统调用： 介绍系统调用（System Call）的概念，以及程序如何通过系统调用来请求操作系统提供服务（如文件读写、网络通信）。 中断与异常处理： 解释中断（Interrupt）和异常（Exception）是如何发生的，以及操作系统如何响应和处理这些事件，以确保程序的正常运行和系统的稳定性。 第六章：数据的流动——输入、输出与通信 本章将关注程序如何与外部世界进行交互，包括数据的输入、输出以及与其他设备的通信。 I/O设备与接口： 介绍各种常见的I/O设备（键盘、鼠标、显示器、硬盘、网络接口）以及它们与计算机通信的接口。 I/O操作的原理： 讲解程序如何通过操作系统提供的接口进行数据的读写，以及I/O操作的同步与异步模式。 总线与数据传输： 介绍计算机内部的总线（Bus）是如何连接各个组件，以及数据是如何在CPU、内存和I/O设备之间传输的。 网络通信基础： 简要介绍网络协议（如TCP/IP）的基本概念，以及程序如何通过网络与其他计算机进行通信。 第七章：性能的追求——优化与效率 本章将探讨如何通过各种手段来提升程序的运行效率和计算机的整体性能。 算法优化： 强调选择高效的算法对于程序性能的重要性，并介绍一些常见的优化技巧。 代码优化： 讨论编译器优化、手动代码优化以及利用特定硬件指令集来提升代码执行速度。 并行与并发： 介绍并行计算（Parallel Computing）和并发（Concurrency）的概念，以及如何利用多核处理器来加速计算。 性能分析工具： 简要介绍一些常用的性能分析工具，以及如何使用它们来识别程序的瓶颈。 硬件层面的优化： 探讨内存带宽、缓存效率、指令流水线深度等硬件因素对程序性能的影响。 本书的特点： 循序渐进： 从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的原理，确保读者能够一步步建立起对计算机工作原理的认知。 通俗易懂： 运用大量的比喻和实例，将抽象的技术概念具象化，让非计算机专业背景的读者也能轻松理解。 理论与实践结合： 在讲解理论知识的同时，会穿插一些简化的代码示例（如伪代码或汇编示例），帮助读者将理论知识与实际应用联系起来。 全面深入： 涵盖了从底层硬件到上层操作系统的多个层面，力求为读者构建一个完整的计算机运行机制图谱。 激发兴趣： 通过揭示计算机“幕后”的运作方式，激发读者对计算机科学的兴趣，鼓励他们进一步探索和学习。 适合读者： 对计算机原理充满好奇的初学者。 希望深入理解代码执行过程的程序员。 计算机科学和相关专业的学生。 对技术底层运作机制感兴趣的任何人士。 本书不仅是一本关于“计算机是怎样跑起来的”和“程序是怎么跑起来的”的教程，更是一次对智能机器核心生命的探寻。通过阅读本书，你将不再仅仅是使用计算机，而是真正理解它，并能更好地驾驭它。

评分☆☆☆☆☆

从一名对计算机完全陌生的普通用户，到能够理解并开始编写简单程序的转变，这本书起到了至关重要的作用。它没有像很多教程那样上来就讲晦涩的语法，而是先从“计算机是什么”以及“计算机如何处理信息”这样宏观的角度切入。我特别喜欢它用图文并茂的方式，展示了CPU的内部结构以及它如何执行一条条指令的过程，这让我感觉自己像是拥有了一双透视眼，看到了电脑芯片内部繁忙而有序的运行。关于“程序是如何加载到内存并被执行”的章节，可以说是这本书的精华所在。作者通过对程序加载、内存分配、指令执行等一系列步骤的详细拆解，让我清晰地认识到了一个程序从被写入硬盘到最终运行在屏幕上，中间经历了多少神奇的转化。这本书让我不再仅仅满足于“使用”计算机，而是开始渴望“理解”它，并且愿意为进一步的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直以为编程是一件非常高深的事情，需要极高的智商和多年的沉淀才能入门。但这本书彻底颠覆了我的认知。它以一种非常循序渐进的方式，从最基础的计算机组成原理讲起，一步步引导读者理解程序是如何被执行的。我尤其欣赏作者在解释CPU如何执行指令的部分，通过分解CPU的工作流程，比如取指令、译码、执行、写回，让我这个完全没有计算机硬件背景的人也能清晰地理解CPU的运行机制。而且，书中对于各种编程语言的通用底层原理也做了深入的剖析，比如栈和堆的内存管理、函数调用机制等等，这些知识点一旦理解透彻，对于学习任何一门新的编程语言都至关重要。我试着去理解了它关于“操作系统如何调度进程”的章节，虽然只是一个简化版的描述，但已经让我对多任务处理有了更深刻的认识。总而言之，这本书的逻辑非常严谨，结构也很清晰，每一章的学习都为下一章打下了坚实的基础，让我在不知不觉中建立起了一个完整的计算机科学知识体系。

评分☆☆☆☆☆

作为一名想要跨行进入IT领域的职场人士，我深知扎实的理论基础是多么重要。市面上很多编程教程都过于注重语法和框架，而忽略了底层原理的讲解，这让我感到不安。这本书恰恰填补了我的这个需求。它不仅仅是教授“如何写代码”，更是深入浅出地讲解“代码为什么能运行”。我最喜欢的部分是它关于“编译器和解释器工作原理”的剖析，让我明白了源代码是如何一步步转化为机器能够识别的语言的。作者用了很多图示和生动的例子，将抽象的概念具体化，比如将词法分析比作“给单词分类”，将语法分析比作“搭建句子的骨架”，这些比喻都非常贴切，让我更容易理解。而且，它还涉及到了一些操作系统和计算机网络的基础知识，这对于理解现代软件的运行环境非常有帮助。读完这本书，我感觉自己看待编程的视角都发生了变化，不再仅仅局限于代码本身，而是能更宏观地理解整个软件的运行生态。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的编程启蒙圣杯！一直以来，我对计算机内部的运作原理都充满了好奇，但又觉得那些专业的书籍要么晦涩难懂，要么过于理论化，让我望而却步。直到我遇到了它，才真正体会到“柳暗花明又一村”的感觉。作者用一种极其生动有趣的方式，将原本枯燥的计算机科学概念娓娓道来。我特别喜欢它关于“数据如何在内存中存储”的章节，通过一些形象的比喻，让我瞬间理解了二进制和内存地址的概念。而且，书里提供的代码示例都非常贴合实际，我跟着敲了一遍，立刻就有了成就感。最让我惊喜的是，这本书并没有止步于理论，而是花了大量篇幅讲解如何将这些理论应用到实际编程中。我之前写代码总是凭感觉，遇到问题也不知道怎么调试，这本书就像给了我一个“黑客帝国”里的代码雨，让我看到了代码背后的逻辑和流程。尤其是它讲解如何构建一个简单的编译器和操作系统内核的章节，虽然我知道这只是一个入门级的介绍，但足以让我窥见这些庞大系统的冰山一角，激发了我深入学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一个编程爱好者，平时喜欢捣鼓一些小项目，但总感觉自己的知识体系不够完善，遇到一些难以解决的性能瓶颈或者bug时，总是束手无策。这本书就像是为我量身定制的“内功心法”。它并没有教我太多具体的编程技巧，而是将重点放在了计算机底层原理的讲解上。尤其是关于“内存管理和垃圾回收机制”的章节，让我醍醐灌顶。我之前对内存泄漏的问题一直感到困惑，这本书通过详细的解释，让我明白了内存是如何被分配和回收的，以及如何避免常见的内存问题。此外，它对于“进程间通信”和“线程同步”的讲解也非常精彩，让我对并发编程有了更深刻的认识。我甚至觉得，这本书的内容，即使是那些资深开发者，也未必能完全掌握。它提供的知识点，是一种能够让你“知其所以然”的深入理解，而不是简单的“知其然”。