[按需印刷]计算机组成与体系结构:性能设计(原书第8版)(以intel …|198235 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美 William Stallings 著，彭蔓蔓 吴强 任小西 译

图书标签:

• 计算机组成原理
• 计算机体系结构
• 性能优化
• Intel处理器
• 按需印刷
• 教材
• 数字逻辑
• 硬件设计
• 计算机科学
• 高等教育

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111328780

商品编码：27068632782

丛书名： 计算机科学丛书

出版时间：2011-06-01

页数：491

书[0名0]：	计算 [1机1] 组成与体系结构:性能设计(原书[0第0]8版)(以intel x86和arm两个处理器系列为例，介绍系统性能设计问题)[按需印刷]|198235
图书定价：	79元
图书作者：	(美)William St[0all0]ings
出版社：	[1机1] 械工业出版社
出版日期：	2011/6/1 0:00:00
ISBN号：	9787111328780
开本：	16开
页数：	491
版次：	8-1

内容简介

《计算 [1机1] 组成与体系结构:性能设计(原书[0第0]8版)》以Intel x86和ARM两个处理器系列为例，结合[0当0]代计算 [1机1] 系统性能设计问题，介绍了计算 [1机1] 体系结构的主流技术和新技术。本书共18章，分5个部分，[0第0]一部分（[0第0]1~2章）概述计算 [1机1] 组成与体系结构，并讨论计算 [1机1] 的演变和性能；[0第0]二部分（[0第0]3~8章）讨论计算 [1机1] 的主要部件及其互连；[0第0]三部分（[0第0]9~14章）讨论处理器的内部结构和组织；[0第0]四部分（[0第0]15~16章）讨论处理器中控制器的内部结构和微程序设计的使用；[0第0]五部分（[0第0]17~18章）讨论并行组织，包括对称多处理器、集群系统和多核体系结构。 《计算 [1机1] 组成与体系结构:性能设计(原书[0第0]8版)》可作为高等院校计算 [1机1] 及相关专业的计算 [1机1] 体系结构课程教材或教[0学0]参考书，同时也可以作为从事计算 [1机1] 研究与开发的技术人员的参考书。

目录

《计算 [1机1] 组成与体系结构:性能设计(原书[0第0]8版)》 出版者的话 译者序 前言 [0第0]0章读者指南1 0.1本书概要1 0.2导读1 0.3为何要[0学0]习计算 [1机1] 组成和体系结构1 0.4因特网与Web资源2 0.4.1本书的Web站点2 0.4.2其他Web站点3 0.4.3USENET新闻组3 [0第0]一部分概论 [0第0]1章导论6 1.1计算 [1机1] 组成与体系结构6 1.2结构和功能7 1.2.1功能7 1.2.2结构8 1.3关键词和思考题9 [0第0]2章计算 [1机1] 的演变和性能10 2.1计算 [1机1] 简[0史0]10 2.1.1[0第0]一代：真空管10 2.1.2[0第0]二代：晶体管15 2.1.3[0第0]三代：集成电路16 2.1.4后续几代20 2.2性能设计22 2.2.1微处理器的速度23 2.2.2性能平衡23 2.2.3芯片组成和体系结构的改进25 2.3Intel x86体系结构的进展26 2.4嵌入式系统和ARM27 2.4.1嵌入式系统27 2.4.2ARM的进展29 2.5性能[0评0]价30 2.5.1时钟速度和每秒指令数30 2.5.2基准程序32 2.5.3阿姆达尔定律34 2.6推荐的读物和Web站点35 2.7关键词、思考题和习题36 [0第0]二部分计算 [1机1] 系统 [0第0]3章计算 [1机1] 功能和互连的[0顶0]层视图42 3.1计算 [1机1] 的部件42 3.2计算 [1机1] 的功能44 3.2.1指令的读取和执行44 3.2.2中断46 3.2.3I/O功能51 3.3互连结构51 3.4总线互连52 3.4.1总线结构52 3.4.2多总线层次结构54 3.4.3总线的设计要素55 3.5PCI58 3.5.1总线结构58 3.5.2PCI命令61 3.5.3数据传送62 3.5.4仲裁63 3.6推荐的读物和Web站点64 3.7关键词、思考题和习题64 附录3A时序图67 [0第0]4章cache存储器69 4.1计算 [1机1] 存储系统概述69 4.1.1存储系统的特性69 4.1.2存储器层次结构71 4.2cache存储器原理73 4.3cache的设计要素75 4.3.1cache地址75 4.3.2cache容量76 4.3.3映射功能77 4.3.4替换算[0法0]85 4.3.5写策略85 4.3.6行[0大0]小86 4.3.7cache数目86 4.4Pentium 4的cache组织88 4.5ARM的cache组织90 4.6推荐的读物91 4.7关键词、思考题和习题91 附录4A两级存储器的性能特点95 [0第0]5章内部存储器100 5.1半导体主存储器100 5.1.1组织100 5.1.2DRAM和SRAM100 5.1.3ROM类型102 5.1.4芯片逻辑103 5.1.5芯片封装104 5.1.6模块组织105 5.1.7多体交叉存储器106 5.2纠错107 5.3高级DRAM组织110 5.3.1同步DRAM111 5.3.2Rambus DRAM112 5.3.3DDR DRAM113 5.3.4cache DRAM114 5.4推荐的读物和Web站点114 5.5关键词、思考题和习题115 [0第0]6章外部存储器118 6.1磁盘118 6.1.1磁读写 [1机1] 制118 6.1.2数据组织和格式化119 6.1.3物理特性121 6.1.4磁盘性能参数122 6.2RAID124 6.2.1RAID 0级125 6.2.2RAID 1级128 6.2.3RAID 2级128 6.2.4RAID 3级128 6.2.5RAID 4级129 6.2.6RAID 5级130 6.2.7RAID 6级130 6.3光存储器131 6.3.1光盘131 6.3.2数字多功能光盘133 6.3.3高清晰光盘134 6.4磁带135 6.5推荐的读物和Web站点136 6.6关键词、思考题和习题137 [0第0]7章输入/输出140 7.1外部设备140 7.1.1键盘/监视器141 7.1.2磁盘驱动器142 7.2I/O模块142 7.2.1模块功能142 7.2.2I/O模块结构143 7.3编程式I/O143 7.3.1编程式I/O概述144 7.3.2I/O命令144 7.3.3I/O指令144 7.4中断驱动式I/O146 7.4.1中断处理146 7.4.2设计问题148 7.4.3Intel 82C59A中断控制器149 7.4.4Intel 82C55A可编程外部接口150 7.5直接存储器存取151 7.5.1编程式I/O和中断驱动式I/O的缺点151 7.5.2DMA功能151 7.5.3Intel 8237A DMA控制器153 7.6I/O通道和处理器155 7.6.1I/O功能的演变155 7.6.2I/O通道的特点155 7.7外部接口：FireWire和InfiniBand156 7.7.1接口类型156 7.7.2点对点和多点配置156 7.7.3FireWire串行总线157 7.7.4InfiniBand159 7.8推荐的读物和Web站点162 7.9关键词、思考题和习题162 [0第0]8章操作系统支持166 8.1操作系统概述166 8.1.1操作系统的目标与功能166 8.1.2操作系统的类型168 8.2调度173 8.2.1长期调度173 8.2.2中期调度173 8.2.3短期调度173 8.3存储器管理176 8.3.1交换177 8.3.2分区177 8.3.3分页179 8.3.4虚拟存储器180 8.3.5快表182 8.3.6分段183 8.4Pentium存储器管理184 8.4.1地址空间184 8.4.2分段184 8.4.3分页186 8.5ARM存储器管理187 8.5.1存储器系统组织187 8.5.2虚拟存储器地址转换187 8.5.3存储器管理格式189 8.5.4存取控制190 8.6推荐的读物和Web站点191 8.7关键词、思考题和习题191 [0第0]三部分中央处理器 [0第0]9章计算 [1机1] 算术196 9.1算术逻辑单元196 9.2整数表示196 9.2.1符号-幅值表示[0法0]197 9.2.22的补码表示[0法0]197 9.2.3不同位长间的转换199 9.2.4定点表示[0法0]200 9.3整数算术200 9.3.1取负200 9.3.2加[0法0]和减[0法0]201 9.3.3乘[0法0]203 9.3.4除[0法0]207 9.4浮点表示208 9.4.1原理208 9.4.2二进制浮点表示的IEEE标准211 9.5浮点算术212 9.5.1浮点加[0法0]和减[0法0]213 9.5.2浮点乘[0法0]和除[0法0]214 9.5.3精度考虑215 9.5.4二进制浮点算术的IEEE标准216 9.6推荐的读物和Web站点218 9.7关键词、思考题和习题219 [0第0]10章指令集：特征和功能222 10.1 [1机1] 器指令特征222 10.1.1 [1机1] 器指令要素222 10.1.2指令表示223 10.1.3指令类型224 10.1.4地址数目225 10.1.5指令集设计226 10.2操作数类型226 10.2.1数值227 10.2.2字符227 10.2.3逻辑数据228 10.3Intel x86和ARM数据类型228 10.3.1x86数据类型228 10.3.2ARM数据类型229 10.4操作类型230 10.4.1数据传送232 10.4.2算术运算233 10.4.3逻辑运算233 10.4.4转换234 10.4.5输入/输出235 10.4.6系统控制235 10.4.7控制转移235 10.5Intel x86和ARM操作类型238 10.5.1x86操作类型238 10.5.2ARM操作类型244 10.6推荐的读物246 10.7关键词、思考题和习题246 附录10A栈250 附录10B小端、[0大0]端和[0[0双0]0]端253 [0第0]11章指令集：寻址方式和指令格式256 11.1寻址方式256 11.1.1立即寻址257 11.1.2直接寻址257 11.1.3间接寻址257 11.1.4寄存器寻址258 11.1.5寄存器间接寻址258 11.1.6偏移寻址258 11.1.7栈寻址260 11.2x86和ARM寻址方式260 11.2.1x86寻址方式260 11.2.2ARM寻址方式262 11.3指令格式264 11.3.1指令长度264 11.3.2位的分配265 11.3.3变长指令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汇编语言272 11.6推荐的读物274 11.7关键词、思考题和习题274 [0第0]12章CPU结构和功能277 12.1CPU组成277 12.2寄存器组成278 12.2.1用户可见寄存器278 12.2.2控制和状态寄存器280 12.2.3微处理器寄存器组成的例子281 12.3指令周期282 12.3.1间接周期282 12.3.2数据流283 12.4指令流水线技术283 12.4.1流水线策略284 12.4.2流水线性能286 12.4.3流水线冒险288 12.4.4处理分支指令289 12.4.5Intel 80486的流水线292 12.5x86系列处理器293 12.5.1寄存器组成294 12.5.2中断处理298 12.6ARM处理器299 12.6.1处理器组成300 12.6.2处理器模式301 12.6.3寄存器组成301 12.6.4中断处理303 12.7推荐的读物304 12.8关键词、思考题和习题304 [0第0]13章精简指令集计算 [1机1] 308 13.1指令执行特征309 13.1.1操作309 13.1.2操作数310 13.1.3过程调用311 13.1.4推论311 13.2[0大0]寄存器组方案的使用311 13.2.1寄存器窗口312 13.2.2全局变量313 13.2.3[0大0]寄存器组与高速缓存的对比313 13.3基于编译器的寄存器[0优0]化314 13.4精简指令集体系结构315 13.4.1采用CISC的理由315 13.4.2精简指令集体系结构特征317 13.4.3CISC与RISC特征对比318 13.5RISC流水线技术319 13.5.1使用规整指令的流水线技术319 13.5.2流水线的[0优0]化320 13.6MIPS R4000322 13.6.1指令集322 13.6.2指令流水线324 13.7SPARC327 13.7.1SPARC寄存器组327 13.7.2指令集328 13.7.3指令格式329 13.8RISC与CISC的争论330 13.9推荐的读物331 13.10关键词、思考题和习题331 [0第0]14章指令级并行性和[0超0]标量处理器335 14.1概述335 14.1.1[0超0]标量与[0超0]级流水线的对比336 14.1.2限制337 14.2设计考虑338 14.2.1指令级并行性和 [1机1] 器并行性338 14.2.2指令发射策略339 14.2.3寄存器重命[0名0]341 14.2.4 [1机1] 器并行性342 14.2.5分支预测342 14.2.6[0超0]标量执行343 14.2.7[0超0]标量实现343 14.3Pentium 4343 14.3.1前端347 14.3.2乱序执行逻辑348 14.3.3整数和浮点执行单元349 14.4ARM CORTEX�睞8349 14.4.1指令取指单元349 14.4.2指令译码单元351 14.4.3整数执行单元353 14.4.4SIMD和浮点流水线354 14.5推荐的读物355 14.6关键词、思考题和习题356 [0第0]四部分控制器 [0第0]15章控制器操作362 15.1微操作362 15.1.1取指周期363 15.1.2间接周期364 15.1.3中断周期365 15.1.4执行周期365 15.1.5指令周期366 15.2处理器控制367 15.2.1功能需求367 15.2.2控制信号367 15.2.3控制信号举例368 15.2.4处理器内部的组织369 15.2.5Intel 8085370 15.3硬布线实现373 15.3.1控制器输入373 15.3.2控制器逻辑374 15.4推荐的读物374 15.5关键词、思考题和习题375 [0第0]16章微程序控制376 16.1基本概念376 16.1.1微指令376 16.1.2微程序控制器378 16.1.3Wilkes控制379 16.1.4[0优0]缺点382 16.2微指令定序382 16.2.1设计考虑382 16.2.2定序技术382 16.2.3地址生成384 16.2.4LSI��11微指令定序384 16.3微指令执行385 16.3.1微指令的分类[0法0]385 16.3.2微指令编码387 16.3.3LSI��11微指令执行388 16.3.4IBM 3033微指令执行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推荐的读物397 16.6关键词、思考题和习题397 [0第0]五部分并 行 组 织 [0第0]17章并行处理400 17.1多处理器组织401 17.1.1并行处理器系统的类型401 17.1.2并行组织402 17.2对称多处理器402 17.2.1组织403 17.2.2多处理器操作系统设计考虑405 17.2.3[0大0]型 [1机1] SMP405 17.3cache一致性和MESI协议407 17.3.1软件解决方案408 17.3.2硬件解决方案408 17.3.3MESI协议409 17.4多线程和片上多处理器411 17.4.1隐式和显式多线程412 17.4.2显式多线程的方式413 17.4.3示例系统415 17.5集群416 17.5.1集群配置417 17.5.2操作系统设计问题418 17.5.3集群计算 [1机1] 体系结构419 17.5.4刀片服务器420 17.5.5集群与SMP的对比421 17.6非均匀存储器访问421 17.6.1动 [1机1] 421 17.6.2组织422 17.6.3NUMA的[0优0]缺点423 17.7向量计算424 17.7.1向量计算的方[0法0]424 17.7.2IBM 3090向量 [1机1] 制427 17.8推荐的读物和Web站点432 17.9关键词、思考题和习题433 [0第0]18章多核计算 [1机1] 437 18.1硬件性能问题437 18.1.1增加并行437 18.1.2功耗439 18.2软件性能问题440 18.2.1多核软件440 18.2.2应用实例：Valve游戏软件441 18.3多核组织结构442 18.4Intel x86多核结构443 18.4.1Intel Core Duo443 18.4.2Intel Core i7445 18.5ARM11 MPCore445 18.5.1中断处理446 18.5.2cache一致性448 18.6推荐的读物和Web站点448 18.7关键词、思考题和习题449 附录A计算 [1机1] 组成与体系结构的教[0学0]课题451 附录B汇编语言及相关主题455 术语表473 参考文献480

计算机的灵魂：探寻硬件背后的智慧与性能的奥秘 本书并非一本枯燥的硬件参数手册，而是一次深入计算机核心、解构其运行机制的精彩旅程。我们旨在为您揭示那些隐藏在日常操作之下的逻辑脉络，理解高性能计算的基石，以及是什么赋予了现代计算机强大的生命力。从最基础的逻辑门到复杂的处理器架构，我们将一步步引领您领略计算机科学的魅力，洞察软件得以高效运行的硬件保障。 一、 窥探逻辑的基石：从二进制到运算的艺术 数字世界的一切都源于最简单的“0”和“1”。本部分将带您回归计算机的本源，理解二进制的强大之处，以及如何将其转化为复杂的逻辑运算。我们将详细阐述： 二进制与数制转换： 深入理解二进制、十进制、十六进制等不同数制之间的转换原理，这是理解计算机内部数据表示的基础。您将掌握如何将人类可读的数字信息转化为计算机能理解的机器语言。 布尔代数与逻辑门： 探索布尔代数这一形式逻辑系统，它是构建所有数字电路的数学基础。我们将一一剖析与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门的功能，并通过组合这些逻辑门来构建更复杂的逻辑功能。您将理解，计算机的一切计算，都源于这些微小但精密的逻辑运算。 组合逻辑电路： 学习如何运用逻辑门设计出实现特定功能的组合逻辑电路，例如加法器、减法器、译码器、多路选择器等。这些电路是计算机进行算术和逻辑运算的核心单元，也是理解CPU工作原理的起点。我们将通过具体的电路图和分析，让您直观地理解这些电路是如何工作的。 时序逻辑电路： 介绍构成计算机记忆功能和顺序控制的时序逻辑电路，包括触发器、寄存器、计数器等。您将理解，计算机之所以能够“记住”信息，并按照预定的顺序执行指令，离不开这些时序逻辑电路的支撑。我们将深入分析触发器的不同类型及其工作原理，以及寄存器如何存储数据，计数器如何实现循环计数。 二、 运算的引擎：中央处理器（CPU）的奥秘 中央处理器（CPU）是计算机的大脑，负责执行绝大多数的计算任务。本部分将为您深度解析CPU的内部结构和工作流程，让您对其强大的处理能力有一个全面而深刻的认识。 指令集架构（ISA）： 探究CPU所能理解和执行的指令集，这是CPU与软件之间的桥梁。我们将介绍不同指令集架构的特点，例如RISC（精简指令集计算）和CISC（复杂指令集计算）的优劣，以及指令的编码方式。您将理解，CPU之所以能够执行各种各样的程序，是因为它拥有一套完整且高效的指令集。 CPU的组成部分： 详细剖析CPU内部的关键组件，包括： 算术逻辑单元（ALU）： 聚焦于ALU如何执行算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、异或）。我们将通过具体的算例，展示ALU处理数据的过程。 控制器（Control Unit）： 理解控制器如何从内存中读取指令，对其进行解码，并生成控制信号，指挥CPU的其他部分协同工作。您将明白，控制器是CPU的“指挥官”，确保指令能够被正确、有序地执行。 寄存器（Registers）： 介绍CPU内部高速存储器——寄存器，包括通用寄存器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、状态寄存器等。您将了解这些寄存器在指令执行过程中扮演的角色，以及它们如何极大地提高CPU的运行效率。 指令的执行周期： 深入分析CPU执行一条指令的完整过程，即取指令、指令译码、执行指令、写回结果等阶段。我们将通过图示和详细的步骤解释，让您清晰地理解CPU是如何一步步完成一项任务的。 流水线技术（Pipelining）： 揭示流水线技术如何通过将指令执行过程分解为多个阶段，并在不同阶段同时处理多条指令，从而大幅提高CPU的吞吐量和性能。您将理解，现代CPU之所以能够以极高的速度运行，很大程度上得益于流水线技术的应用。 超标量与乱序执行： 探索更高级的性能优化技术，如超标量架构（Superscalar）允许CPU在同一时钟周期内执行多条指令，以及乱序执行（Out-of-Order Execution）如何通过重新安排指令执行顺序来最大化CPU资源的利用率。您将对CPU如何超越简单的顺序执行，实现更极致的性能提升有更深入的认识。 三、 数据的桥梁：存储器的层次结构与管理 计算机的性能不仅仅取决于CPU的处理速度，还与其存储器系统的效率息息相关。本部分将为您解析存储器是如何分层设计的，以及不同存储器之间如何协同工作，以满足CPU对数据访问的需求。 存储器层次结构： 介绍从CPU寄存器到缓存、主内存（RAM）、硬盘（SSD/HDD）等一系列存储设备组成的层次结构。您将理解，这种层次结构的设计是为了平衡存储容量、访问速度和成本，从而为CPU提供高效的数据访问。 高速缓存（Cache）： 深入探究CPU缓存的重要性，包括L1、L2、L3缓存的作用和工作原理。我们将解释缓存如何通过存储CPU近期最常访问的数据，显著减少CPU访问主内存的次数，从而提升整体性能。您将理解“局部性原理”（时间局部性和空间局部性）在缓存设计中的应用。 主内存（RAM）： 介绍主内存（随机存取存储器）的类型（如DRAM）及其在计算机系统中的核心作用。您将了解主内存如何作为CPU与硬盘之间的临时存储区域，存储正在运行的程序和数据。 虚拟内存（Virtual Memory）： 揭示虚拟内存技术如何通过将部分不常用的内存数据暂时存储到硬盘上，从而扩展了计算机的可用内存空间，并允许运行更大的程序。您将理解操作系统如何管理虚拟内存，以及其对程序运行的影响。 存储器接口与总线： 讲解CPU如何通过总线与存储器进行数据交换，以及不同存储器接口（如SATA、NVMe）的特点和性能差异。 四、 信息的通道：输入/输出（I/O）系统设计 即使是最强大的CPU和最快的存储器，也需要高效的I/O系统来与外部世界进行交互。本部分将为您揭示I/O系统是如何工作的，以及如何实现数据的高效传输。 I/O设备的种类与接口： 介绍各种常见的I/O设备，如键盘、鼠标、显示器、硬盘、网络适配器等，以及它们所使用的标准接口。 I/O控制器与适配器： 讲解I/O控制器和适配器在协调CPU与I/O设备之间通信中的作用。 中断（Interrupts）： 深入理解中断机制，这是I/O设备通知CPU有事件发生的主要方式。您将明白，中断是如何允许CPU在等待I/O操作完成的同时，去处理其他任务，从而提高效率。 直接内存访问（DMA）： 揭示DMA技术如何允许I/O设备直接与主内存进行数据传输，而无需CPU的干预，这大大减轻了CPU的负担，显著提高了大数据传输的效率。 总线仲裁与I/O总线： 探讨总线仲裁机制如何管理多个设备对总线的访问，以及不同类型的I/O总线（如PCIe）的性能特点。 五、 体系结构与性能调优：软硬结合的智慧 理解了计算机的各个组成部分，本部分将进一步探讨如何从体系结构的角度进行设计与优化，以获得更高的性能。 指令级并行（ILP）： 回顾和深入理解流水线、超标量、乱序执行等指令级并行技术，它们是提升CPU单核性能的关键。 多处理器系统： 探讨多核处理器、多处理器系统（SMP）以及大规模并行处理（MPP）的架构，了解它们如何通过并行计算来处理更复杂的任务，以及多处理器系统中的通信与同步问题。 存储器一致性（Memory Consistency）： 讨论在多处理器系统中，不同处理器对共享内存的访问顺序问题，以及存储器一致性模型如何保证程序的正确性。 功耗与散热： 探讨在高性能计算中，功耗和散热作为重要的设计考量因素，它们是如何影响硬件设计和系统性能的。 性能评估与基准测试： 介绍如何使用各种基准测试工具来评估计算机系统的性能，以及如何根据测试结果来识别性能瓶颈并进行优化。 通过对上述内容的系统学习，您将不再仅仅是计算机的使用者，更能成为理解其内在运行机制的“解密者”。本书将为您打开一扇通往计算机科学核心的大门，让您能够更深入地理解软件的运行环境，更有效地进行系统优化，并为未来更高级的计算机技术学习打下坚实的基础。无论您是计算机科学专业的学生、硬件工程师，还是对计算机技术充满好奇的学习者，都能从中获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书时，我有些担心其内容的深度和广度是否能跟上快速迭代的计算机行业步伐。然而，事实证明我的顾虑是多余的。这本书的厉害之处在于，它并未过度纠结于某一代具体处理器的细节，而是将重点放在了那些跨越数十年的基本设计原则和不变的挑战上。比如，在讲解虚拟内存和操作系统接口时，作者巧妙地将硬件的内存管理单元（MMU）与软件的地址映射过程结合起来分析，展示了两者之间精妙的协作关系。更不用说，对于 I/O 系统的描述，它没有止步于中断和 DMA，而是细致地分析了总线仲裁机制和各种总线协议在不同场景下的适用性。阅读过程中，我时常会停下来思考：一个看似简单的指令，背后到底经历了多少复杂的硬件步骤才能完成？这本书成功地搭建起了从 C/C++ 代码到硅片上电子流动的桥梁，对于系统程序员来说，这无疑是理解“慢在哪儿”的关键钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常专业且克制，没有过多花哨的修辞，所有的重点都放在了信息的密度和准确性上。我感觉自己更像是在阅读一份顶级的工程文档，而非普通的科普读物。其中对指令集选择的讨论，特别是 RISC 与 CISC 哲学的对比，被剖析得极其透彻，不仅仅停留在“精简”与“复杂”的表面，而是深入到译码复杂性、指令密度和编译优化的实际考量中。我个人认为，这本书的价值在于它提供了一个历史的视角，让我们理解了为什么今天的计算机体系结构是现在这个样子，而不是凭空出现的。通过对不同历史时期设计瓶颈的分析，读者可以更好地预判未来技术的发展方向。对于希望深耕于计算科学领域，需要建立坚实理论基础的专业人士，这本书绝对是案头常备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本《计算机组成与体系结构：性能设计》确实是一本经典的教科书，我最近在研读它，感觉受益匪浅。首先，它对底层硬件原理的阐述非常到位，不是那种浮于表面的介绍，而是深入到晶体管级别去解释逻辑门是如何构筑出复杂运算单元的。书中对流水线技术和指令级并行（ILP）的讲解尤其清晰，配合大量的图示和实际的CPU设计案例，让原本抽象的概念变得触手可及。我尤其喜欢作者在讨论性能优化时所采用的“自下而上”的论述方式，它不仅仅罗列了各种技术名词，更重要的是解释了这些技术背出的设计哲学和权衡取舍。读完前面几章，我对现代处理器中缓存层次结构的工作机制有了全新的认识，特别是如何通过预取和写回策略来最大化数据访问效率，这对于我理解软件性能瓶颈至关重要。总的来说，这本书是硬核技术爱好者的宝藏，对于想真正掌握计算机“为什么这么快”的读者来说，是不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书的结构组织得极其严谨，逻辑链条清晰得令人赞叹。它不是简单地堆砌知识点，而是层层递进，每深入一个层次，都会回过头来强调对整体性能的影响。举例来说，当我们讨论完指令集架构（ISA）的设计选择后，作者立刻会用一个章节来分析不同 ISA 对编译器和硬件实现复杂度的实际影响。这使得读者能够始终保持“性能导向”的思维模式。我特别欣赏其中对“性能度量”部分的详尽论述，它教会了我如何科学地使用如 CPI（Cycles Per Instruction）、MIPS 等指标，并警示了这些指标在不同场景下的误导性。对于那些想从事底层软件优化或者硬件设计验证工作的人来说，这种严谨的分析方法论，其价值甚至超过了书中所包含的任何具体技术细节，因为它提供了一套分析问题的思维框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，坦白讲，并非一帆风顺，它要求读者有一定的数字电路或汇编基础。但正是这种挑战性，才让最终的收获显得尤为珍贵。我尤其欣赏作者在处理并行计算和多核架构时的前瞻性视角。在传统单核性能提升遇到瓶颈的当下，如何有效地利用多个核心，这本书提供了非常系统化的指导。它详细对比了对称多处理（SMP）和非对称架构的优劣，并深入探讨了内存一致性模型（coherence models）的复杂性。阅读关于缓存一致性协议（如 MESI 协议）的那几章时，我感觉自己仿佛正在参与一次严肃的系统设计会议，需要权衡延迟、带宽和硬件开销。这种深入到协议层面的分析，远超出了普通入门书籍的范畴，它真正教会了我们如何从体系结构层面思考如何编写可扩展的软件，而不是仅仅依赖编译器或者运行时环境的优化。