
[美]马修·贾斯蒂斯
本书是一本将理论与实践有机结合的计算机工作原理实践指南,包含41个实践项目,涵盖了从电路设计到代码编写的广泛主题。通过本书,读者将实践构建数字电路、设计一个猜谜游戏、将十进制数字转换为二进制、检查虚拟内存使用情况、运行自己的Web服务器等,从引人入胜的实践项目中学习如何像软件工程师一样思考、用数据描述真实世界的概念,使用欧姆定律和基尔霍夫定律分析电路的特性,以及如何像计算机一样思考、一步一步地在脑海中执行一个程序。
没来得及细看,让ai整理了大纲如下 📖 各章节核心内容梳理 第1部分:基础与数字世界 · 第1章 计算机的概念:定义计算机,区分模拟与数字信号,为理解计算机的数字本质打下基础。 · 第2章 二进制:讲解计算机如何用二进制表示一切数据,包括文本(ASCII)、颜色和图像。同时介绍二进制逻辑运算。 · 第3章 电路:引入电学基本概念(电压、电流、电阻)和重要定律(欧姆定律、基尔霍夫定律),是理解硬件工作的物理基础。 第2部分:硬件基石——从电路到CPU · 第4章 数字电路:从晶体管讲到逻辑门(AND, OR, NOT等),展示如何用这些基本元件构建数字电路。 · 第5章 数字电路中的算术运算:实现计算的核心。讲解二进制加法,并逐步构建半加器、全加器,最终组成能执行加法的4位加法器。 · 第6章 存储器和时钟信号:计算机需要“记住”数据和“心跳”(时钟)。本章介绍锁存器、触发器如何实现1位存储,以及时钟信号如何驱动电路有序工作。 · 第7章 计算机硬件:将前面的模块整合,介绍CPU的内部结构(如ALU)、指令集架构、主存(RAM)、高速缓存以及总线通信。 第3部分:软件核心——代码与操作系统 · 第8章 机器码与汇编语言:最接近硬件的软件。通过具体指令示例(如LOAD, ADD),展示CPU如何执行机器码,并引入可读性稍强的汇编语言。 · 第9章 高级编程:从机器码飞跃到人类可读的高级语言(以C和Python为例)。讲解变量、栈与堆、函数、面向对象编程等概念,并对比编译型与解释型语言。 · 第10章 操作系统:承上启下的软件层。讲解操作系统如何管理硬件(CPU、内存、I/O),核心概念包括进程与线程、虚拟内存、系统调用、文件系统和设备驱动程序。 第4部分:网络世界——互联网与万维网 · 第11章 互联网:讲解计算机如何连接成网。核心是TCP/IP协议栈(链路层、网络层、传输层、应用层),以及IP地址、DHCP、DNS等关键概念。 · 第12章 万维网:基于互联网的应用。介绍HTML、CSS、JavaScript这“三驾马车”如何构建网页,以及浏览器和Web服务器的工作原理。 第5部分:现代计算机与前沿 · 第13章 现代计算机:展望更广阔的世界。涵盖虚拟化、仿真、云计算、物联网(IoT),甚至比特币和区块链的基础概念。 这本书最大的特点是在每章末尾都设计了动手实践任务(共41个)。例如,搭建LED电路、用逻辑门构建电路、编写猜谜游戏、检查虚拟内存使用情况、运行自己的Web服务器等。
深入浅出,从计算机最基本的结构一直讲到万物互联 ,推荐!很有意思!
567- 本书是一本深入浅出阐释计算机工作原理的入门实践指南,旨在以一种易于理解的方式呈现计算机的基础知识,探素以下主题:如何像软件工程师一样思考,用数据描述真实世界的概念;如何用欧姆定律和基尔蛋夫定律分析电路的特性;如何像计算机一样思考,练习二进制加法,一步一步地在脑海中执行一个程序。 本书涵盖从电路设计到代码编写的广泛主题,涉及二进制、电路、逻辑运算、算术运算、存储器、时钟信号、机器码、汇编语言、高级编程语言、操作系统和互联网等概念。除这些基本概念外,书中还提供了大量练习和41个动手实践的设计任务,包括搭建数字电路、设计猜谜游戏、将十进制数转换为二进制、检查虚拟内存使用情况、运行自己的网络服务器等,帮助读者巩固所学知识。
总而言之,不管是硬件还是软件,基础的逻辑都是二进制,然后通过一代代人不断地封装和抽象,越来越接近普通人能理解的表象。所以计算机科学技术和应用其实是两门学科!
如果你也是和我一样,互联网从业,踏入vibe coding,对计算机知识有一定了解但是不系统,非科班出身,那我强烈你推荐速读此书
挺有意思的讲计算机硬件的书,适合入门。
这本书确实从介绍了计算方方面面,二进制,逻辑门,语言,网络差,操作系统,但只是简要的介绍了一下概念和原理,没有深入,适合做为一本小白扫盲书
对于懂的人来说可能太浅,对于不懂的人来说又太深。 作者给出了详细的设计作业,这点不错,以后如果有空试一试。
对于外行来说,已经是很好的科普了
整体推荐,不过感觉有点虎头蛇尾了,前面介绍的比较详细,后面到操作系统基本一笔带过了。适合对硬件了解不多的计算机专业小白