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大話電腦(電腦系統底層架構原理極限剖析共3冊)(精)

  • 作者:冬瓜哥
  • 出版社:清華大學
  • ISBN:9787302526476
  • 出版日期:2019/05/01
  • 裝幀:精裝
  • 頁數:1510
人民幣:RMB 598 元      售價:
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內容大鋼
    現代電腦系統的軟硬體架構十分複雜,是所有IT相關技術的根源。本書嘗試從原始的零認知狀態開始,逐步從最基礎的數字電路一直介紹到電腦操作系統以及人工智慧。本書用通俗的語言、恰到好處的疑問、符合原生態認知思維的切入點,來幫助讀者洞悉整個電腦底層世界。本書在寫作上遵循「先介紹原因,后思考,然後介紹解決方案,最終提煉抽象成概念」的原則。全書脈絡清晰,帶領讀者重走作者的認知之路。本書集科普、專業為一體,用通俗詳盡的語言、圖表、模型來描述專業知識。
    本書內容涵蓋以下學科領域:電腦體系結構、電腦組成原理、電腦操作系統原理、電腦圖形學、高性能電腦集群、計算加速、電腦存儲系統、電腦網路、機器學習等。
    本書共分為12章。第1章介紹數字電腦的設計思路,製作一個按鍵計算器,在這個過程中逐步理解數字電腦底層原理。第2章在第1章的基礎上,改造按鍵計算器,實現能夠按照編好的程序自動計算,並介紹對應的處理器內部架構概念。第3章介紹電子電腦的發展史,包括晶元製造等內容。第4章介紹流水線相關知識,包括流水線、分支預測、亂序執行、超標量等內容。第5章介紹電腦程序架構,理解單個、多個程序如何在處理器上編譯、鏈接並最終運行的過程。第6章介紹緩存以及多處理器並行執行系統的體系結構,包括互聯架構、緩存一致性架構的原理和實現。第7章介紹電腦I/O基本原理,包括PCIE、USB、SAS三大I/O體系。第8章介紹電腦是如何處理聲音和圖像的,包括3D渲染和圖形加速原理架構和實現。第9章介紹大規模並行計算、超級電腦原理和架構,以及可編程邏輯器件(如FPGA等)的原理和架構。第10章介紹現代電腦操作系統基本原理和架構,包括內存管理、任務調度、中斷管理、時間管理等架構原理。第11章介紹現代電腦形態和生態體系,包括計算、網路、存儲方面的實際電腦產品和生態。第12章介紹機器學習和人工智慧底層原理和架構實現。
    本書適合所有IT行業從業者閱讀,包括電腦(PC/伺服器/手機/嵌入式)軟硬體及雲計算/大數據/人工智慧等領域的研發、架構師、項目經理、產品經理、銷售、售前。本書也同樣適合廣大高中生科普之用,另外電腦相關專業本科生、碩士生、博士生同樣可以從本書中獲取與課程教材截然不同的豐富營養。

作者介紹
冬瓜哥
    冬瓜哥(張冬),現任某半導體公司系統架構師,著有《大話存儲》系列圖書。存儲領域技術專家和布道者。

目錄
開篇  苦想電腦——以使用者的名義
第1章  電控開關——電腦世界的基石
  1.1  十余年的迷惑
  1.2  從1+1=2說起
    1.2.1  用電路實現1+1=2
    1.2.2  或門
    1.2.3  與門
    1.2.4  非門和與非門
    1.2.5  異或門
    1.2.6  1位加法器
    1.2.7  全手動1位加法機
    1.2.8  實現多位加法器
    1.2.9  電路的時延
    1.2.10  新世界的新規律
    1.2.11  先行/並行進位
    1.2.12  電路化簡和變換
  1.3  我們需要真正可用的計算器
    1.3.1  產生記憶
    1.3.2  解決按鍵問題
    1.3.3  數學的懵懂
    1.3.4  第一次理解數學
    1.3.5  第一次理解語義
    1.3.6  七段顯示數碼管
    1.3.7  野路子乘法器
    1.3.8  科班乘法器
    1.3.9  數據交換器Crossbar
    1.3.10  多媒體聲光按鍵轉碼器
    1.3.11  第一次駕馭時間
  1.4  信息與信號
    1.4.1  錄製和回放
    1.4.2  振動和信號
    1.4.3  低通濾波
    1.4.4  高通濾波
    1.4.5  帶通濾波
    1.4.6  帶阻濾波
    1.4.7  傅里葉變換
    1.4.8  波動與電磁波
    1.4.9  載波、調製與頻分復用
  1.5  完整的計算器
    1.5.1  用時序控制增強用戶體驗
    1.5.2  用Mux來實現Crossbar
    1.5.3  奇妙的FIFO隊列
    1.5.4  同步/非同步FIFO
    1.5.5  全局共享FIFO
    1.5.6  多路仲裁
    1.5.7  交換矩陣
    1.5.8  時序問題的產生與觸發器
    1.5.9  擒縱機構與觸發器
    1.5.10  擒縱機構與晶振
    1.5.11  Serdes與MUX/DEMUX

    1.5.12  計算離不開數據傳遞
    1.5.13  幾個專業概念的由來
      1.5.13.1  輸入設備
      1.5.13.2  輸出設備
      1.5.13.3  計算單元/運算器
      1.5.13.4  控制單元和傳遞通路
      1.5.13.5  反饋
      1.5.13.6  運算/計算
      1.5.13.7  數據通路和控制通路
      1.5.13.8  組合邏輯和時序邏輯
      1.5.13.9  寄存器/Latch/觸發器/鎖存器
      1.5.13.10  存儲器
      1.5.13.11  地址/指針
      1.5.13.12  寫使能信號
  1.6  多功能計算器
  算術邏輯單元
第2章  解脫人手——程序控制電腦
第3章  開關的進化——從機械到晶元
第4章  電路執行過程的進化——流水線、分支預測、亂序執行與多發射
第5章  程序世界——從機器碼到操作系統
第6章  多處理器微體系結構——多核心與緩存
第7章  電腦I/O子系統
第8章  繪聲繪色——電腦如何處理聲音和圖像
第9章  萬箭齊發——加速計算與超級電腦
第10章  電腦操作系統——舞台幕後的工作者
第11章  現代電腦系統——形態與生態
第12章  機器學習與人工智慧
尾聲  狂想電腦——以創造者的名義
後記

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