
[美]馬修·賈斯蒂斯
本書是一本將理論與實踐有機結合的計算機工作原理實踐指南,包含41個實踐項目,涵蓋了從電路設計到代碼編寫的廣泛主題。通過本書,讀者將實踐構建數字電路、設計一個猜謎遊戲、將十進制數字轉換爲二進制、檢查虛擬內存使用情況、運行自己的Web服務器等,從引人入勝的實踐項目中學習如何像軟件工程師一樣思考、用數據描述真實世界的概念,使用歐姆定律和基爾霍夫定律分析電路的特性,以及如何像計算機一樣思考、一步一步地在腦海中執行一個程序。
沒來得及細看,讓ai整理了大綱如下 📖 各章節核心內容梳理 第1部分:基礎與數字世界 · 第1章 計算機的概念:定義計算機,區分模擬與數字信號,爲理解計算機的數字本質打下基礎。 · 第2章 二進制:講解計算機如何用二進制表示一切數據,包括文本(ASCII)、顏色和圖像。同時介紹二進制邏輯運算。 · 第3章 電路:引入電學基本概念(電壓、電流、電阻)和重要定律(歐姆定律、基爾霍夫定律),是理解硬件工作的物理基礎。 第2部分:硬件基石——從電路到CPU · 第4章 數字電路:從晶體管講到邏輯門(AND, OR, NOT等),展示如何用這些基本元件構建數字電路。 · 第5章 數字電路中的算術運算:實現計算的核心。講解二進制加法,並逐步構建半加器、全加器,最終組成能執行加法的4位加法器。 · 第6章 存儲器和時鐘信號:計算機需要“記住”數據和“心跳”(時鐘)。本章介紹鎖存器、觸發器如何實現1位存儲,以及時鐘信號如何驅動電路有序工作。 · 第7章 計算機硬件:將前面的模塊整合,介紹CPU的內部結構(如ALU)、指令集架構、主存(RAM)、高速緩存以及總線通信。 第3部分:軟件核心——代碼與操作系統 · 第8章 機器碼與彙編語言:最接近硬件的軟件。通過具體指令示例(如LOAD, ADD),展示CPU如何執行機器碼,並引入可讀性稍強的彙編語言。 · 第9章 高級編程:從機器碼飛躍到人類可讀的高級語言(以C和Python爲例)。講解變量、棧與堆、函數、面向對象編程等概念,並對比編譯型與解釋型語言。 · 第10章 操作系統:承上啓下的軟件層。講解操作系統如何管理硬件(CPU、內存、I/O),核心概念包括進程與線程、虛擬內存、系統調用、文件系統和設備驅動程序。 第4部分:網絡世界——互聯網與萬維網 · 第11章 互聯網:講解計算機如何連接成網。核心是TCP/IP協議棧(鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層),以及IP地址、DHCP、DNS等關鍵概念。 · 第12章 萬維網:基於互聯網的應用。介紹HTML、CSS、JavaScript這“三駕馬車”如何構建網頁,以及瀏覽器和Web服務器的工作原理。 第5部分:現代計算機與前沿 · 第13章 現代計算機:展望更廣闊的世界。涵蓋虛擬化、仿真、雲計算、物聯網(IoT),甚至比特幣和區塊鏈的基礎概念。 這本書最大的特點是在每章末尾都設計了動手實踐任務(共41個)。例如,搭建LED電路、用邏輯門構建電路、編寫猜謎遊戲、檢查虛擬內存使用情況、運行自己的Web服務器等。
深入淺出,從計算機最基本的結構一直講到萬物互聯 ,推薦!很有意思!
567- 本書是一本深入淺出闡釋計算機工作原理的入門實踐指南,旨在以一種易於理解的方式呈現計算機的基礎知識,探素以下主題:如何像軟件工程師一樣思考,用數據描述真實世界的概念;如何用歐姆定律和基爾蛋夫定律分析電路的特性;如何像計算機一樣思考,練習二進制加法,一步一步地在腦海中執行一個程序。 本書涵蓋從電路設計到代碼編寫的廣泛主題,涉及二進制、電路、邏輯運算、算術運算、存儲器、時鐘信號、機器碼、彙編語言、高級編程語言、操作系統和互聯網等概念。除這些基本概念外,書中還提供了大量練習和41個動手實踐的設計任務,包括搭建數字電路、設計猜謎遊戲、將十進制數轉換爲二進制、檢查虛擬內存使用情況、運行自己的網絡服務器等,幫助讀者鞏固所學知識。
總而言之,不管是硬件還是軟件,基礎的邏輯都是二進制,然後通過一代代人不斷地封裝和抽象,越來越接近普通人能理解的表象。所以計算機科學技術和應用其實是兩門學科!
如果你也是和我一樣,互聯網從業,踏入vibe coding,對計算機知識有一定了解但是不繫統,非科班出身,那我強烈你推薦速讀此書
挺有意思的講計算機硬件的書,適合入門。
這本書確實從介紹了計算方方面面,二進制,邏輯門,語言,網絡差,操作系統,但只是簡要的介紹了一下概念和原理,沒有深入,適合做爲一本小白掃盲書
對於懂的人來說可能太淺,對於不懂的人來說又太深。 作者給出了詳細的設計作業,這點不錯,以後如果有空試一試。
對於外行來說,已經是很好的科普了
整體推薦,不過感覺有點虎頭蛇尾了,前面介紹的比較詳細,後面到操作系統基本一筆帶過了。適合對硬件瞭解不多的計算機專業小白