计算之道 卷I:计算机组成与高级语言
从硬件底层架构到高级语言开发,本书以专业视角和通俗讲解,带你贯通计算机核心知识,解锁编程与计算的无限可能!

作者:黄俊 张仲文

丛书名:架构师前沿实践丛书

定价:129元

印次:1-1

ISBN:9787302682998

出版日期:2025.04.01

印刷日期:2025.04.17

图书责编:贾旭龙

图书分类:零售

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本书是一本深入探讨计算机科学与技术的图书,旨在帮助读者更好地理解计算机内部的工作原理,并探索从内存到线程等核心知识。本书适用于对计算机科学和底层技术感兴趣的读者,无论是学习计算机基础知识还是进一步扩展技术视野,都能从本书中获益良多。在这本书中,作者以清晰、易懂的语言详细介绍计算机内存的结构和工作原理。读者将了解内存的层次结构、存储器管理、缓存和内存映射等关键概念,从而更好地理解计算机是如何存储和访问数据的。此外,本书还深入讨论了线程和并发编程。读者将学习多线程编程的基本概念和技术,并了解线程同步、互斥锁、信号量等并发控制机制。通过实例和案例研究,读者将能够编写高效、可靠的多线程应用程序。无论您是学生、工程师还是对计算机科学与技术感兴趣的读者,本书都将成为您不可或缺的参考资料。

"黄俊专注于研究Java语言专注于研究Hotspot专注于研究Linux内核专注于研究C语言与汇编专注于研究架构设计专注于研究多线程并发处理专注于研究高效学习方式曾就职于美团、阿里前新东方业务架构师张仲文资深技术专家,拥有九年互联网项目开发经验。自Java编程入门,深入探索操作系统原理与计算机科学精髓,深入阅读Linux源码,对计算机底层原理有着深厚的研究。致力于解构和探索计算机之道。"

前言 为什么要写这本书 因为计算机编程的知识往往是分散的,我们需要对其进行归纳和总结,以构建一个完整的知识体系。同时,我希望为社会贡献一份微薄的力量。学习在很大程度上取决于个人的领悟,我期望读者通过阅读本书能够确定适合自己的学习路径。 本书非常适合那些已经接触过计算机编程、具备一定代码编写能力,但对计算机整体体系结构和底层原理了解不深的读者。本书旨在帮助他们深入了解计算机的工作机制和基本原理。本书内容涵盖 Intel 芯片的工作机制、编译器与连接器的原理,对这三个领域感兴趣的读者同样适合阅读。 本书中的大多数源代码示例都与 C 语言相关,涉及的范围包括但不限于 Linux 内核、glibc 库以及 Bison。同时,本书在介绍编译器实现的部分采用了 Java 代码。因此,读者最好具备一定的 C 语言和 Java 语言基础知识。 如何阅读这本书 本书按照计算机从硬件到软件的架构进行设计,读者可根据个人学习需求,查阅并学习各章节的内容。我将前三章归类为概念篇或抽象篇,它们主要介绍相关概念的形成过程,而这些内容并未具象化到某个产品或编程语言。首先,我们从计算机的组成讲起(包括 CPU、内存的实现),帮助读者理解硬件底层的原理。接着,我们探讨汇编语言的重要性,它是如何基于硬件层面构建的。随后,我们通过指出汇编语言的局限性,引出更易于阅读和理解的编程语言。最后,我们通过分析不同层级语言(高级语言、低级语言)之间的关系,阐述编译器的工作原理。从第 5 章开始,内容变得更加具体和实践,以 Intel 汇编语言为例,详细介绍汇编指令的设计(对操作系统的支持指令)以及特定指令(PUS...

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第 1 章 计算机的组成 1

1.1 一颗计算机种子 1

1.2 百花齐放 2

1.2.1 冯·诺依曼架构 3

1.2.2 哈佛架构 4

1.3 e 进制 5

1.3.1 进制 5

1.3.2 二进制 6

1.3.3 三进制 6

1.3.4 e 进制 7

1.3.5 其他进制 8

1.4 逻辑门与运算单元 10

1.4.1 NMOS 与 PMOS 10

1.4.2 非门(NOT) 10

1.4.3 与门(AND) 11

1.4.4 与非门(NAND) 11

1.4.5 或门(OR) 11

1.4.6 解复用器(de-multiplexer,DEMUX) 12

1.4.7 复用器(multiplexer,MUX) 13

1.4.8 异或门(XOR) 14

1.4.9 多位组合电路 15

1.4.10 半加器(Half Adder) 17

1.4.11 全加器(Full Adder) 18

1.4.12 十六位负数判断(IsNeg) 18

1.4.13 十六位加法器(Adder16) 18

1.4.14 算术逻辑单元(ALU) 19

1.5 D 触发器与存储单元 20

1.5.1 RS 触发器 20

1.5.2 D 触发器 21

1.5.3 bit——一位存储器 22

1.5.4 十六位寄存器 22

1.5.5 高位寄存器内存组合 23

1.5.6 小结 24

1.6 振荡器与计时器 25

1.7 CPU 的组成 26

1.7.1 PC 计数器 26

1.7.2 寄存器 27

1.7.3 功能定义 2... 查看详情

"在技术迭代加速的当下,《计算之道 卷Ⅰ:计算机组成与高级语言》为读者打开理解计算机底层逻辑与高级语言运作的窗口。书中从冯・诺依曼架构、e进制等基础出发,拆解逻辑门、CPU等硬件组件,解析计算机数据处理的核心原理;同时深入汇编语言、编译原理与C语言等内容,阐述高级语言从设计到执行的全流程。
无论是想夯实专业基础的学生,还是期望提升编程能力的开发者,都能在书中找到价值。它将晦涩的理论融入实际案例,用深入浅出的方式,为读者搭建起从硬件到软件的知识桥梁,助力掌握计算技术的核心精髓。"

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