現代計算機系統的軟硬體架構十分復雜,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計算機作業系統以及人工智能,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計算機底層世界,本書在寫作上遵循“先介紹原因,后思考,然后介紹解決方案,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:計算機體系結構、計算機組成原理、計算機作業系統原理、計算機圖形學、高性能計算機集群、計算加速、計算機存盤系統、計算機網路、機器學習等,
本書特點如下,
- 1.絕對從初學者角度出發,看了不迷茫、不撕書、不會罵作者(我也不想被人罵),
- 2.介紹事物絕對庖丁解牛,輕易不留“坑”,不得已留了則必填,
- 3.帶著思考來寫作,促發讀者思考;問題導向,帶著解決問題程序來寫,
- 4.事物之間帶有前因后果關聯,而不是孤立地介紹,整本書從第一頁到最后一頁有一條清晰的因果脈絡,
- 5.全域框架和區域細節兼顧,大而全,深而細,就像一部精美的游戲,宏觀場景震撼,區域細節驚艷!
- 6.覆寫面極廣,涵蓋多個領域關鍵知識:數字電路、模擬電路、計算機體系結構、計算機組成原理、作業系統原理、計算機圖形學、高性能計算機集群/超級計算機、信號與系統、存盤系統、網路/通信系統、機器學習與人工智能等,
- 7.隨便點選任何一頁的任何一段,都是精彩和擁有豐富細節的內容,
- 8.注重大框架的建立,讓讀者閱后成竹在胸,
- 9.便于自學,看文字就像是在聆聽作者當面講授,
- 10.圖片細節豐富,帶有事物運行的流程,其程序是動態的而不是靜態的,
本書適合所有IT行業從業者閱讀,包括計算機(PC/服務器/手機/嵌入式)軟硬體及云計算/大資料l人工智能等領域的研發、架構師、專案經理、產品經理、銷售、售前,本書也同樣適合廣大高中生科普之用,另外計算機相關專業本科生、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,
本書共分為12章,第Ⅰ章介紹數字計算機的設計思路,制作一個按鍵計算器,在這個程序中逐步理解數字計算機底層原理,第2章在第Ⅰ章的基礎上,改造按鍵計算器,實作能夠按照編好的程式自動計算,并介紹對應的處理器內部架構概念,第3章介紹電子計算機的發展史,包括芯片制造等內容,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章介紹計算機程式架構,理解單個、多個程式如何在處理器上編譯、連接并最終運行的程序,第6章介紹快取以及多處理器并行執行系統的體系結構,包括互聯架構、快取一致性架構的原理和實作,第7章介紹計算機IO基本原理,包括PCIE、USB、SAS三大IO體系,第8章介紹計算機是如何處理聲音和影像的,包括3D渲染和圖形加速原理架構和實作,第9章介紹大規模并行計算、超級計算機原理和架構,以及可編程邏輯器件(如FPGA等)的原理和架構,第10章介紹現代計算機作業系統基本原理和架構,包括記憶體管理、任務調度、中斷管理、時間管理等架構原理,第11章介紹現代計算機形態和生態體系,包括計算、網路、存盤方面的實際計算機產品和生態,第12章介紹機器學習和人工智能底層原理和架構實作
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第1章電控開關——計算機世界的基石
第2章解脫人手——程式控制計算機
第3章︰開關的進化——從機械到芯片
第4章電路執行程序的進化——流水線、分支預測、亂序執行與多發射
第5章序程式世界——從機器碼到作業系統
第6章多處理器微體系結構——多核心與快取
第7章計算機l/O子系統
第8章繪聲繪色——計算機如何處理聲音和影像
第9章萬箭齊發——加速計算與超級計算機
第10章計算機作業系統——舞臺幕后的作業者
第11章現代計算機系統——形態與生態
第12章機器學習與人工智能
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