[按需印刷]計算機組成與體係結構:性能設計(原書第8版)(以intel …|198235 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美 William Stallings 著，彭蔓蔓 吳強 任小西 譯

圖書標籤:

• 計算機組成原理
• 計算機體係結構
• 性能優化
• Intel處理器
• 按需印刷
• 教材
• 數字邏輯
• 硬件設計
• 計算機科學
• 高等教育

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111328780

商品編碼：27068632782

叢書名： 計算機科學叢書

齣版時間：2011-06-01

頁數：491

書[0名0]：	計算 [1機1] 組成與體係結構:性能設計(原書[0第0]8版)(以intel x86和arm兩個處理器係列為例，介紹係統性能設計問題)[按需印刷]|198235
圖書定價：	79元
圖書作者：	(美)William St[0all0]ings
齣版社：	[1機1] 械工業齣版社
齣版日期：	2011/6/1 0:00:00
ISBN號：	9787111328780
開本：	16開
頁數：	491
版次：	8-1

內容簡介

《計算 [1機1] 組成與體係結構:性能設計(原書[0第0]8版)》以Intel x86和ARM兩個處理器係列為例，結閤[0當0]代計算 [1機1] 係統性能設計問題，介紹瞭計算 [1機1] 體係結構的主流技術和新技術。本書共18章，分5個部分，[0第0]一部分（[0第0]1~2章）概述計算 [1機1] 組成與體係結構，並討論計算 [1機1] 的演變和性能；[0第0]二部分（[0第0]3~8章）討論計算 [1機1] 的主要部件及其互連；[0第0]三部分（[0第0]9~14章）討論處理器的內部結構和組織；[0第0]四部分（[0第0]15~16章）討論處理器中控製器的內部結構和微程序設計的使用；[0第0]五部分（[0第0]17~18章）討論並行組織，包括對稱多處理器、集群係統和多核體係結構。 《計算 [1機1] 組成與體係結構:性能設計(原書[0第0]8版)》可作為高等院校計算 [1機1] 及相關專業的計算 [1機1] 體係結構課程教材或教[0學0]參考書，同時也可以作為從事計算 [1機1] 研究與開發的技術人員的參考書。

目錄

《計算 [1機1] 組成與體係結構:性能設計(原書[0第0]8版)》 齣版者的話 譯者序 前言 [0第0]0章讀者指南1 0.1本書概要1 0.2導讀1 0.3為何要[0學0]習計算 [1機1] 組成和體係結構1 0.4因特網與Web資源2 0.4.1本書的Web站點2 0.4.2其他Web站點3 0.4.3USENET新聞組3 [0第0]一部分概論 [0第0]1章導論6 1.1計算 [1機1] 組成與體係結構6 1.2結構和功能7 1.2.1功能7 1.2.2結構8 1.3關鍵詞和思考題9 [0第0]2章計算 [1機1] 的演變和性能10 2.1計算 [1機1] 簡[0史0]10 2.1.1[0第0]一代：真空管10 2.1.2[0第0]二代：晶體管15 2.1.3[0第0]三代：集成電路16 2.1.4後續幾代20 2.2性能設計22 2.2.1微處理器的速度23 2.2.2性能平衡23 2.2.3芯片組成和體係結構的改進25 2.3Intel x86體係結構的進展26 2.4嵌入式係統和ARM27 2.4.1嵌入式係統27 2.4.2ARM的進展29 2.5性能[0評0]價30 2.5.1時鍾速度和每秒指令數30 2.5.2基準程序32 2.5.3阿姆達爾定律34 2.6推薦的讀物和Web站點35 2.7關鍵詞、思考題和習題36 [0第0]二部分計算 [1機1] 係統 [0第0]3章計算 [1機1] 功能和互連的[0頂0]層視圖42 3.1計算 [1機1] 的部件42 3.2計算 [1機1] 的功能44 3.2.1指令的讀取和執行44 3.2.2中斷46 3.2.3I/O功能51 3.3互連結構51 3.4總綫互連52 3.4.1總綫結構52 3.4.2多總綫層次結構54 3.4.3總綫的設計要素55 3.5PCI58 3.5.1總綫結構58 3.5.2PCI命令61 3.5.3數據傳送62 3.5.4仲裁63 3.6推薦的讀物和Web站點64 3.7關鍵詞、思考題和習題64 附錄3A時序圖67 [0第0]4章cache存儲器69 4.1計算 [1機1] 存儲係統概述69 4.1.1存儲係統的特性69 4.1.2存儲器層次結構71 4.2cache存儲器原理73 4.3cache的設計要素75 4.3.1cache地址75 4.3.2cache容量76 4.3.3映射功能77 4.3.4替換算[0法0]85 4.3.5寫策略85 4.3.6行[0大0]小86 4.3.7cache數目86 4.4Pentium 4的cache組織88 4.5ARM的cache組織90 4.6推薦的讀物91 4.7關鍵詞、思考題和習題91 附錄4A兩級存儲器的性能特點95 [0第0]5章內部存儲器100 5.1半導體主存儲器100 5.1.1組織100 5.1.2DRAM和SRAM100 5.1.3ROM類型102 5.1.4芯片邏輯103 5.1.5芯片封裝104 5.1.6模塊組織105 5.1.7多體交叉存儲器106 5.2糾錯107 5.3高級DRAM組織110 5.3.1同步DRAM111 5.3.2Rambus DRAM112 5.3.3DDR DRAM113 5.3.4cache DRAM114 5.4推薦的讀物和Web站點114 5.5關鍵詞、思考題和習題115 [0第0]6章外部存儲器118 6.1磁盤118 6.1.1磁讀寫 [1機1] 製118 6.1.2數據組織和格式化119 6.1.3物理特性121 6.1.4磁盤性能參數122 6.2RAID124 6.2.1RAID 0級125 6.2.2RAID 1級128 6.2.3RAID 2級128 6.2.4RAID 3級128 6.2.5RAID 4級129 6.2.6RAID 5級130 6.2.7RAID 6級130 6.3光存儲器131 6.3.1光盤131 6.3.2數字多功能光盤133 6.3.3高清晰光盤134 6.4磁帶135 6.5推薦的讀物和Web站點136 6.6關鍵詞、思考題和習題137 [0第0]7章輸入/輸齣140 7.1外部設備140 7.1.1鍵盤/監視器141 7.1.2磁盤驅動器142 7.2I/O模塊142 7.2.1模塊功能142 7.2.2I/O模塊結構143 7.3編程式I/O143 7.3.1編程式I/O概述144 7.3.2I/O命令144 7.3.3I/O指令144 7.4中斷驅動式I/O146 7.4.1中斷處理146 7.4.2設計問題148 7.4.3Intel 82C59A中斷控製器149 7.4.4Intel 82C55A可編程外部接口150 7.5直接存儲器存取151 7.5.1編程式I/O和中斷驅動式I/O的缺點151 7.5.2DMA功能151 7.5.3Intel 8237A DMA控製器153 7.6I/O通道和處理器155 7.6.1I/O功能的演變155 7.6.2I/O通道的特點155 7.7外部接口：FireWire和InfiniBand156 7.7.1接口類型156 7.7.2點對點和多點配置156 7.7.3FireWire串行總綫157 7.7.4InfiniBand159 7.8推薦的讀物和Web站點162 7.9關鍵詞、思考題和習題162 [0第0]8章操作係統支持166 8.1操作係統概述166 8.1.1操作係統的目標與功能166 8.1.2操作係統的類型168 8.2調度173 8.2.1長期調度173 8.2.2中期調度173 8.2.3短期調度173 8.3存儲器管理176 8.3.1交換177 8.3.2分區177 8.3.3分頁179 8.3.4虛擬存儲器180 8.3.5快錶182 8.3.6分段183 8.4Pentium存儲器管理184 8.4.1地址空間184 8.4.2分段184 8.4.3分頁186 8.5ARM存儲器管理187 8.5.1存儲器係統組織187 8.5.2虛擬存儲器地址轉換187 8.5.3存儲器管理格式189 8.5.4存取控製190 8.6推薦的讀物和Web站點191 8.7關鍵詞、思考題和習題191 [0第0]三部分中央處理器 [0第0]9章計算 [1機1] 算術196 9.1算術邏輯單元196 9.2整數錶示196 9.2.1符號-幅值錶示[0法0]197 9.2.22的補碼錶示[0法0]197 9.2.3不同位長間的轉換199 9.2.4定點錶示[0法0]200 9.3整數算術200 9.3.1取負200 9.3.2加[0法0]和減[0法0]201 9.3.3乘[0法0]203 9.3.4除[0法0]207 9.4浮點錶示208 9.4.1原理208 9.4.2二進製浮點錶示的IEEE標準211 9.5浮點算術212 9.5.1浮點加[0法0]和減[0法0]213 9.5.2浮點乘[0法0]和除[0法0]214 9.5.3精度考慮215 9.5.4二進製浮點算術的IEEE標準216 9.6推薦的讀物和Web站點218 9.7關鍵詞、思考題和習題219 [0第0]10章指令集：特徵和功能222 10.1 [1機1] 器指令特徵222 10.1.1 [1機1] 器指令要素222 10.1.2指令錶示223 10.1.3指令類型224 10.1.4地址數目225 10.1.5指令集設計226 10.2操作數類型226 10.2.1數值227 10.2.2字符227 10.2.3邏輯數據228 10.3Intel x86和ARM數據類型228 10.3.1x86數據類型228 10.3.2ARM數據類型229 10.4操作類型230 10.4.1數據傳送232 10.4.2算術運算233 10.4.3邏輯運算233 10.4.4轉換234 10.4.5輸入/輸齣235 10.4.6係統控製235 10.4.7控製轉移235 10.5Intel x86和ARM操作類型238 10.5.1x86操作類型238 10.5.2ARM操作類型244 10.6推薦的讀物246 10.7關鍵詞、思考題和習題246 附錄10A棧250 附錄10B小端、[0大0]端和[0[0雙0]0]端253 [0第0]11章指令集：尋址方式和指令格式256 11.1尋址方式256 11.1.1立即尋址257 11.1.2直接尋址257 11.1.3間接尋址257 11.1.4寄存器尋址258 11.1.5寄存器間接尋址258 11.1.6偏移尋址258 11.1.7棧尋址260 11.2x86和ARM尋址方式260 11.2.1x86尋址方式260 11.2.2ARM尋址方式262 11.3指令格式264 11.3.1指令長度264 11.3.2位的分配265 11.3.3變長指令267 11.4x86和ARM指令格式269 11.4.1x86指令格式269 11.4.2ARM指令格式271 11.5匯編語言272 11.6推薦的讀物274 11.7關鍵詞、思考題和習題274 [0第0]12章CPU結構和功能277 12.1CPU組成277 12.2寄存器組成278 12.2.1用戶可見寄存器278 12.2.2控製和狀態寄存器280 12.2.3微處理器寄存器組成的例子281 12.3指令周期282 12.3.1間接周期282 12.3.2數據流283 12.4指令流水綫技術283 12.4.1流水綫策略284 12.4.2流水綫性能286 12.4.3流水綫冒險288 12.4.4處理分支指令289 12.4.5Intel 80486的流水綫292 12.5x86係列處理器293 12.5.1寄存器組成294 12.5.2中斷處理298 12.6ARM處理器299 12.6.1處理器組成300 12.6.2處理器模式301 12.6.3寄存器組成301 12.6.4中斷處理303 12.7推薦的讀物304 12.8關鍵詞、思考題和習題304 [0第0]13章精簡指令集計算 [1機1] 308 13.1指令執行特徵309 13.1.1操作309 13.1.2操作數310 13.1.3過程調用311 13.1.4推論311 13.2[0大0]寄存器組方案的使用311 13.2.1寄存器窗口312 13.2.2全局變量313 13.2.3[0大0]寄存器組與高速緩存的對比313 13.3基於編譯器的寄存器[0優0]化314 13.4精簡指令集體係結構315 13.4.1采用CISC的理由315 13.4.2精簡指令集體係結構特徵317 13.4.3CISC與RISC特徵對比318 13.5RISC流水綫技術319 13.5.1使用規整指令的流水綫技術319 13.5.2流水綫的[0優0]化320 13.6MIPS R4000322 13.6.1指令集322 13.6.2指令流水綫324 13.7SPARC327 13.7.1SPARC寄存器組327 13.7.2指令集328 13.7.3指令格式329 13.8RISC與CISC的爭論330 13.9推薦的讀物331 13.10關鍵詞、思考題和習題331 [0第0]14章指令級並行性和[0超0]標量處理器335 14.1概述335 14.1.1[0超0]標量與[0超0]級流水綫的對比336 14.1.2限製337 14.2設計考慮338 14.2.1指令級並行性和 [1機1] 器並行性338 14.2.2指令發射策略339 14.2.3寄存器重命[0名0]341 14.2.4 [1機1] 器並行性342 14.2.5分支預測342 14.2.6[0超0]標量執行343 14.2.7[0超0]標量實現343 14.3Pentium 4343 14.3.1前端347 14.3.2亂序執行邏輯348 14.3.3整數和浮點執行單元349 14.4ARM CORTEX�睞8349 14.4.1指令取指單元349 14.4.2指令譯碼單元351 14.4.3整數執行單元353 14.4.4SIMD和浮點流水綫354 14.5推薦的讀物355 14.6關鍵詞、思考題和習題356 [0第0]四部分控製器 [0第0]15章控製器操作362 15.1微操作362 15.1.1取指周期363 15.1.2間接周期364 15.1.3中斷周期365 15.1.4執行周期365 15.1.5指令周期366 15.2處理器控製367 15.2.1功能需求367 15.2.2控製信號367 15.2.3控製信號舉例368 15.2.4處理器內部的組織369 15.2.5Intel 8085370 15.3硬布綫實現373 15.3.1控製器輸入373 15.3.2控製器邏輯374 15.4推薦的讀物374 15.5關鍵詞、思考題和習題375 [0第0]16章微程序控製376 16.1基本概念376 16.1.1微指令376 16.1.2微程序控製器378 16.1.3Wilkes控製379 16.1.4[0優0]缺點382 16.2微指令定序382 16.2.1設計考慮382 16.2.2定序技術382 16.2.3地址生成384 16.2.4LSI��11微指令定序384 16.3微指令執行385 16.3.1微指令的分類[0法0]385 16.3.2微指令編碼387 16.3.3LSI��11微指令執行388 16.3.4IBM 3033微指令執行390 16.4TI 8800391 16.4.1微指令格式391 16.4.2微定序器393 16.4.3寄存器式ALU395 16.5推薦的讀物397 16.6關鍵詞、思考題和習題397 [0第0]五部分並 行 組 織 [0第0]17章並行處理400 17.1多處理器組織401 17.1.1並行處理器係統的類型401 17.1.2並行組織402 17.2對稱多處理器402 17.2.1組織403 17.2.2多處理器操作係統設計考慮405 17.2.3[0大0]型 [1機1] SMP405 17.3cache一緻性和MESI協議407 17.3.1軟件解決方案408 17.3.2硬件解決方案408 17.3.3MESI協議409 17.4多綫程和片上多處理器411 17.4.1隱式和顯式多綫程412 17.4.2顯式多綫程的方式413 17.4.3示例係統415 17.5集群416 17.5.1集群配置417 17.5.2操作係統設計問題418 17.5.3集群計算 [1機1] 體係結構419 17.5.4刀片服務器420 17.5.5集群與SMP的對比421 17.6非均勻存儲器訪問421 17.6.1動 [1機1] 421 17.6.2組織422 17.6.3NUMA的[0優0]缺點423 17.7嚮量計算424 17.7.1嚮量計算的方[0法0]424 17.7.2IBM 3090嚮量 [1機1] 製427 17.8推薦的讀物和Web站點432 17.9關鍵詞、思考題和習題433 [0第0]18章多核計算 [1機1] 437 18.1硬件性能問題437 18.1.1增加並行437 18.1.2功耗439 18.2軟件性能問題440 18.2.1多核軟件440 18.2.2應用實例：Valve遊戲軟件441 18.3多核組織結構442 18.4Intel x86多核結構443 18.4.1Intel Core Duo443 18.4.2Intel Core i7445 18.5ARM11 MPCore445 18.5.1中斷處理446 18.5.2cache一緻性448 18.6推薦的讀物和Web站點448 18.7關鍵詞、思考題和習題449 附錄A計算 [1機1] 組成與體係結構的教[0學0]課題451 附錄B匯編語言及相關主題455 術語錶473 參考文獻480

計算機的靈魂：探尋硬件背後的智慧與性能的奧秘 本書並非一本枯燥的硬件參數手冊，而是一次深入計算機核心、解構其運行機製的精彩旅程。我們旨在為您揭示那些隱藏在日常操作之下的邏輯脈絡，理解高性能計算的基石，以及是什麼賦予瞭現代計算機強大的生命力。從最基礎的邏輯門到復雜的處理器架構，我們將一步步引領您領略計算機科學的魅力，洞察軟件得以高效運行的硬件保障。 一、 窺探邏輯的基石：從二進製到運算的藝術 數字世界的一切都源於最簡單的“0”和“1”。本部分將帶您迴歸計算機的本源，理解二進製的強大之處，以及如何將其轉化為復雜的邏輯運算。我們將詳細闡述： 二進製與數製轉換： 深入理解二進製、十進製、十六進製等不同數製之間的轉換原理，這是理解計算機內部數據錶示的基礎。您將掌握如何將人類可讀的數字信息轉化為計算機能理解的機器語言。 布爾代數與邏輯門： 探索布爾代數這一形式邏輯係統，它是構建所有數字電路的數學基礎。我們將一一剖析與門、或門、非門、異或門等基本邏輯門的功能，並通過組閤這些邏輯門來構建更復雜的邏輯功能。您將理解，計算機的一切計算，都源於這些微小但精密的邏輯運算。 組閤邏輯電路： 學習如何運用邏輯門設計齣實現特定功能的組閤邏輯電路，例如加法器、減法器、譯碼器、多路選擇器等。這些電路是計算機進行算術和邏輯運算的核心單元，也是理解CPU工作原理的起點。我們將通過具體的電路圖和分析，讓您直觀地理解這些電路是如何工作的。 時序邏輯電路： 介紹構成計算機記憶功能和順序控製的時序邏輯電路，包括觸發器、寄存器、計數器等。您將理解，計算機之所以能夠“記住”信息，並按照預定的順序執行指令，離不開這些時序邏輯電路的支撐。我們將深入分析觸發器的不同類型及其工作原理，以及寄存器如何存儲數據，計數器如何實現循環計數。 二、 運算的引擎：中央處理器（CPU）的奧秘 中央處理器（CPU）是計算機的大腦，負責執行絕大多數的計算任務。本部分將為您深度解析CPU的內部結構和工作流程，讓您對其強大的處理能力有一個全麵而深刻的認識。 指令集架構（ISA）： 探究CPU所能理解和執行的指令集，這是CPU與軟件之間的橋梁。我們將介紹不同指令集架構的特點，例如RISC（精簡指令集計算）和CISC（復雜指令集計算）的優劣，以及指令的編碼方式。您將理解，CPU之所以能夠執行各種各樣的程序，是因為它擁有一套完整且高效的指令集。 CPU的組成部分： 詳細剖析CPU內部的關鍵組件，包括： 算術邏輯單元（ALU）： 聚焦於ALU如何執行算術運算（加、減、乘、除）和邏輯運算（與、或、非、異或）。我們將通過具體的算例，展示ALU處理數據的過程。 控製器（Control Unit）： 理解控製器如何從內存中讀取指令，對其進行解碼，並生成控製信號，指揮CPU的其他部分協同工作。您將明白，控製器是CPU的“指揮官”，確保指令能夠被正確、有序地執行。 寄存器（Registers）： 介紹CPU內部高速存儲器——寄存器，包括通用寄存器、程序計數器（PC）、指令寄存器（IR）、狀態寄存器等。您將瞭解這些寄存器在指令執行過程中扮演的角色，以及它們如何極大地提高CPU的運行效率。 指令的執行周期： 深入分析CPU執行一條指令的完整過程，即取指令、指令譯碼、執行指令、寫迴結果等階段。我們將通過圖示和詳細的步驟解釋，讓您清晰地理解CPU是如何一步步完成一項任務的。 流水綫技術（Pipelining）： 揭示流水綫技術如何通過將指令執行過程分解為多個階段，並在不同階段同時處理多條指令，從而大幅提高CPU的吞吐量和性能。您將理解，現代CPU之所以能夠以極高的速度運行，很大程度上得益於流水綫技術的應用。 超標量與亂序執行： 探索更高級的性能優化技術，如超標量架構（Superscalar）允許CPU在同一時鍾周期內執行多條指令，以及亂序執行（Out-of-Order Execution）如何通過重新安排指令執行順序來最大化CPU資源的利用率。您將對CPU如何超越簡單的順序執行，實現更極緻的性能提升有更深入的認識。 三、 數據的橋梁：存儲器的層次結構與管理 計算機的性能不僅僅取決於CPU的處理速度，還與其存儲器係統的效率息息相關。本部分將為您解析存儲器是如何分層設計的，以及不同存儲器之間如何協同工作，以滿足CPU對數據訪問的需求。 存儲器層次結構： 介紹從CPU寄存器到緩存、主內存（RAM）、硬盤（SSD/HDD）等一係列存儲設備組成的層次結構。您將理解，這種層次結構的設計是為瞭平衡存儲容量、訪問速度和成本，從而為CPU提供高效的數據訪問。 高速緩存（Cache）： 深入探究CPU緩存的重要性，包括L1、L2、L3緩存的作用和工作原理。我們將解釋緩存如何通過存儲CPU近期最常訪問的數據，顯著減少CPU訪問主內存的次數，從而提升整體性能。您將理解“局部性原理”（時間局部性和空間局部性）在緩存設計中的應用。 主內存（RAM）： 介紹主內存（隨機存取存儲器）的類型（如DRAM）及其在計算機係統中的核心作用。您將瞭解主內存如何作為CPU與硬盤之間的臨時存儲區域，存儲正在運行的程序和數據。 虛擬內存（Virtual Memory）： 揭示虛擬內存技術如何通過將部分不常用的內存數據暫時存儲到硬盤上，從而擴展瞭計算機的可用內存空間，並允許運行更大的程序。您將理解操作係統如何管理虛擬內存，以及其對程序運行的影響。 存儲器接口與總綫： 講解CPU如何通過總綫與存儲器進行數據交換，以及不同存儲器接口（如SATA、NVMe）的特點和性能差異。 四、 信息的通道：輸入/輸齣（I/O）係統設計 即使是最強大的CPU和最快的存儲器，也需要高效的I/O係統來與外部世界進行交互。本部分將為您揭示I/O係統是如何工作的，以及如何實現數據的高效傳輸。 I/O設備的種類與接口： 介紹各種常見的I/O設備，如鍵盤、鼠標、顯示器、硬盤、網絡適配器等，以及它們所使用的標準接口。 I/O控製器與適配器： 講解I/O控製器和適配器在協調CPU與I/O設備之間通信中的作用。 中斷（Interrupts）： 深入理解中斷機製，這是I/O設備通知CPU有事件發生的主要方式。您將明白，中斷是如何允許CPU在等待I/O操作完成的同時，去處理其他任務，從而提高效率。 直接內存訪問（DMA）： 揭示DMA技術如何允許I/O設備直接與主內存進行數據傳輸，而無需CPU的乾預，這大大減輕瞭CPU的負擔，顯著提高瞭大數據傳輸的效率。 總綫仲裁與I/O總綫： 探討總綫仲裁機製如何管理多個設備對總綫的訪問，以及不同類型的I/O總綫（如PCIe）的性能特點。 五、 體係結構與性能調優：軟硬結閤的智慧 理解瞭計算機的各個組成部分，本部分將進一步探討如何從體係結構的角度進行設計與優化，以獲得更高的性能。 指令級並行（ILP）： 迴顧和深入理解流水綫、超標量、亂序執行等指令級並行技術，它們是提升CPU單核性能的關鍵。 多處理器係統： 探討多核處理器、多處理器係統（SMP）以及大規模並行處理（MPP）的架構，瞭解它們如何通過並行計算來處理更復雜的任務，以及多處理器係統中的通信與同步問題。 存儲器一緻性（Memory Consistency）： 討論在多處理器係統中，不同處理器對共享內存的訪問順序問題，以及存儲器一緻性模型如何保證程序的正確性。 功耗與散熱： 探討在高性能計算中，功耗和散熱作為重要的設計考量因素，它們是如何影響硬件設計和係統性能的。 性能評估與基準測試： 介紹如何使用各種基準測試工具來評估計算機係統的性能，以及如何根據測試結果來識彆性能瓶頸並進行優化。 通過對上述內容的係統學習，您將不再僅僅是計算機的使用者，更能成為理解其內在運行機製的“解密者”。本書將為您打開一扇通往計算機科學核心的大門，讓您能夠更深入地理解軟件的運行環境，更有效地進行係統優化，並為未來更高級的計算機技術學習打下堅實的基礎。無論您是計算機科學專業的學生、硬件工程師，還是對計算機技術充滿好奇的學習者，都能從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本《計算機組成與體係結構：性能設計》確實是一本經典的教科書，我最近在研讀它，感覺受益匪淺。首先，它對底層硬件原理的闡述非常到位，不是那種浮於錶麵的介紹，而是深入到晶體管級彆去解釋邏輯門是如何構築齣復雜運算單元的。書中對流水綫技術和指令級並行（ILP）的講解尤其清晰，配閤大量的圖示和實際的CPU設計案例，讓原本抽象的概念變得觸手可及。我尤其喜歡作者在討論性能優化時所采用的“自下而上”的論述方式，它不僅僅羅列瞭各種技術名詞，更重要的是解釋瞭這些技術背齣的設計哲學和權衡取捨。讀完前麵幾章，我對現代處理器中緩存層次結構的工作機製有瞭全新的認識，特彆是如何通過預取和寫迴策略來最大化數據訪問效率，這對於我理解軟件性能瓶頸至關重要。總的來說，這本書是硬核技術愛好者的寶藏，對於想真正掌握計算機“為什麼這麼快”的讀者來說，是不可多得的良師益友。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常專業且剋製，沒有過多花哨的修辭，所有的重點都放在瞭信息的密度和準確性上。我感覺自己更像是在閱讀一份頂級的工程文檔，而非普通的科普讀物。其中對指令集選擇的討論，特彆是 RISC 與 CISC 哲學的對比，被剖析得極其透徹，不僅僅停留在“精簡”與“復雜”的錶麵，而是深入到譯碼復雜性、指令密度和編譯優化的實際考量中。我個人認為，這本書的價值在於它提供瞭一個曆史的視角，讓我們理解瞭為什麼今天的計算機體係結構是現在這個樣子，而不是憑空齣現的。通過對不同曆史時期設計瓶頸的分析，讀者可以更好地預判未來技術的發展方嚮。對於希望深耕於計算科學領域，需要建立堅實理論基礎的專業人士，這本書絕對是案頭常備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書時，我有些擔心其內容的深度和廣度是否能跟上快速迭代的計算機行業步伐。然而，事實證明我的顧慮是多餘的。這本書的厲害之處在於，它並未過度糾結於某一代具體處理器的細節，而是將重點放在瞭那些跨越數十年的基本設計原則和不變的挑戰上。比如，在講解虛擬內存和操作係統接口時，作者巧妙地將硬件的內存管理單元（MMU）與軟件的地址映射過程結閤起來分析，展示瞭兩者之間精妙的協作關係。更不用說，對於 I/O 係統的描述，它沒有止步於中斷和 DMA，而是細緻地分析瞭總綫仲裁機製和各種總綫協議在不同場景下的適用性。閱讀過程中，我時常會停下來思考：一個看似簡單的指令，背後到底經曆瞭多少復雜的硬件步驟纔能完成？這本書成功地搭建起瞭從 C/C++ 代碼到矽片上電子流動的橋梁，對於係統程序員來說，這無疑是理解“慢在哪兒”的關鍵鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，坦白講，並非一帆風順，它要求讀者有一定的數字電路或匯編基礎。但正是這種挑戰性，纔讓最終的收獲顯得尤為珍貴。我尤其欣賞作者在處理並行計算和多核架構時的前瞻性視角。在傳統單核性能提升遇到瓶頸的當下，如何有效地利用多個核心，這本書提供瞭非常係統化的指導。它詳細對比瞭對稱多處理（SMP）和非對稱架構的優劣，並深入探討瞭內存一緻性模型（coherence models）的復雜性。閱讀關於緩存一緻性協議（如 MESI 協議）的那幾章時，我感覺自己仿佛正在參與一次嚴肅的係統設計會議，需要權衡延遲、帶寬和硬件開銷。這種深入到協議層麵的分析，遠超齣瞭普通入門書籍的範疇，它真正教會瞭我們如何從體係結構層麵思考如何編寫可擴展的軟件，而不是僅僅依賴編譯器或者運行時環境的優化。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書的結構組織得極其嚴謹，邏輯鏈條清晰得令人贊嘆。它不是簡單地堆砌知識點，而是層層遞進，每深入一個層次，都會迴過頭來強調對整體性能的影響。舉例來說，當我們討論完指令集架構（ISA）的設計選擇後，作者立刻會用一個章節來分析不同 ISA 對編譯器和硬件實現復雜度的實際影響。這使得讀者能夠始終保持“性能導嚮”的思維模式。我特彆欣賞其中對“性能度量”部分的詳盡論述，它教會瞭我如何科學地使用如 CPI（Cycles Per Instruction）、MIPS 等指標，並警示瞭這些指標在不同場景下的誤導性。對於那些想從事底層軟件優化或者硬件設計驗證工作的人來說，這種嚴謹的分析方法論，其價值甚至超過瞭書中所包含的任何具體技術細節，因為它提供瞭一套分析問題的思維框架。