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[日] 矢泽久雄著李逢俊译 著

图书标签:

• 计算机原理
• 程序运行
• 底层原理
• 操作系统
• 编译原理
• 汇编语言
• 内存管理
• CPU
• 代码执行
• 计算机科学

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115385130

商品编码：1543602576

出版时间：2015-04-01

作  者:(日)矢泽久雄 著；李逢俊 译 定  价:39 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2015年04月01日 页  数:259 装  帧:平装 ISBN:9787115385130 日文版重印41次！
“计算机组成原理”图解趣味版
蹲马桶就能看懂的编程基础知识

本书适合
1. 菜鸟程序员入门进阶
2. 中级程序员查漏补缺
3. 高手程序员向家人（女友、老妈等）普及计算机知识

如何向小学生讲解CPU和二进制？
如何向中学生讲解内存和磁盘？
如何向女高中生讲解操作系统的原理？
如何向老奶奶说明显示器和电视的不同？

如果你接近没有思路等 ●第1章  对程序员来说CPU是什么
●1.1  CPU的内部结构解析
●1.2  CPU是寄存器的集合体
●1.3  决定程序流程的程序计数器
●1.4  条件分支和循环机制
●1.5  函数的调用机制
●1.6  通过地址和索引实现数组
●1.7  CPU的处理其实很简单
●第2章  数据是用二进制数表示的
●2.1  用二进制数表示计算机信息的原因
●2.2  什么是二进制数
●2.3  移位运算和乘除运算的关系
●2.4  便于计算机处理的“补数”
●2.5  逻辑右移和算术右移的区别
●2.6  掌握逻辑运算的窍门
●COLUMN  如果是你，你会怎样介绍？——向小学生讲解CPU和二进制
●第3章  计算机进行小数运算时出错的原因
●3.1  将0.1累加100次也得不到10
●3.2  用二进制数表示小数
●3.3  计算机运算出错的原因
●部分目录

内容简介

《程序是怎样跑起来的》一书从计算机的内部结构开始讲起，以图配文的形式详细讲解了二进制、内存、数据压缩、源文件和可执行文件、操作系统和应用程序的关系、汇编语言、硬件控制方法等内容，目的是让读者了解从用户双击程序图标到程序开始运行之间到底发生了什么。同时专设了“如果是你，你会怎样介绍？”专栏，以小学生、老奶奶为对象讲解程序的运行原理，颇为有趣。本书图文并茂，通俗易懂，很好适合计算机爱好者及相关从业人员阅读。 (日)矢泽久雄 著；李逢俊 译 矢泽久雄，YAZAWA股份有限公司董事长兼总经理。GrapeCity信息技术集团顾问。电脑作家之友会会长。
曾在某大型电子公司从事过电脑生产，在SoftwareHouse做过程序员，现主要从事软件包的开发工作。工作之余笔耕不缀，从电路到编程语言均有涉及。代表作有《计算机是怎样跑起来的》《使用C语言学习程序设计的基础》《征服C++类和继承》等。自称软件艺人。
李逢俊，北京易网联信信息技术有限公司CEO。哈尔滨工业大学硕士毕业后在日工作8年，曾在日本知名游戏公司担任移动互联网部门负责人，拥有丰富的移动游戏开发及运营经验。2011年回国创业，创建易网联信团队，致力于精品手机游戏的开发等

《代码的诞生：从指令到运行的魔法之旅》 在这本深入探讨计算机运行奥秘的著作中，我们将踏上一段令人着迷的旅程，揭示那些隐藏在屏幕背后，将一串串看似晦涩的字符转化为生动交互体验的根本原理。我们不直接探讨“程序是如何跑起来的”这一书名所隐含的，而是从更广阔的视角，剖析支撑这一切运行的底层机制，让读者能够理解，是什么让冰冷的机器听从我们的指挥，实现那些看似神奇的功能。 第一部分：二进制的语言——机器的思维方式 一切的起点，都源于最基础的语言：二进制。我们并非从高级编程语言切入，而是首先深入理解“0”和“1”是如何构建起计算机世界的一切。这一部分将带领读者走进数字逻辑的殿堂，探索与门、或门、非门等基本逻辑单元如何协同工作，构建出最简单的计算能力。我们会模拟简单的二进制加法、减法运算，让你亲身体验机器如何进行数值处理。 逻辑门的世界： 了解AND、OR、NOT、XOR等基本逻辑门的功能，它们是如何通过电信号的开关来表达逻辑关系的。 组合逻辑电路： 探究如何将这些基本逻辑门组合起来，形成更复杂的电路，例如全加器，它们是实现算术运算的基础。 时序逻辑电路： 引入触发器等概念，理解数据如何在电路中被存储和传递，为指令的执行和数据的处理奠定基础。 二进制编码的奥秘： 探索字符、图像、声音等信息是如何被编码成二进制序列的，了解ASCII、Unicode等字符编码的标准，以及图像和音频的数字化过程。 第二部分：指令的链条——中央处理器（CPU）的生命线 一旦我们理解了二进制的语言，下一步便是探索执行这些语言的“大脑”——中央处理器（CPU）。我们将解剖CPU的核心组件，理解它如何按照预设的指令集，一步步地从内存中读取指令，进行解码，执行计算，并将结果写回。这部分将是对CPU工作流程的详尽解析，让我们看到机器如何“思考”。 CPU的架构： 介绍CPU内部的关键组成部分，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、寄存器等，以及它们之间的协同工作方式。 指令集架构（ISA）： 深入理解不同CPU家族（如x86、ARM）的指令集架构，了解指令的格式、寻址方式以及各种指令的功能。 指令周期： 详细解析CPU执行一条指令所经历的 fetch（取指令）、decode（译码）、execute（执行）、write-back（写回）等阶段，理解CPU的“工作流程”。 流水线技术： 揭示现代CPU如何通过流水线技术，将指令执行过程分解并并行处理，从而大幅提升运算效率。 缓存机制： 解释CPU缓存（L1、L2、L3）的作用，以及它们如何通过存储常用数据来加速数据访问。 第三部分：记忆的殿堂——内存与存储的协同 程序运行离不开记忆。本部分将深入探讨计算机的内存层次结构，从速度极快的寄存器、CPU缓存，到容量巨大的主内存（RAM），再到持久性的硬盘驱动器（HDD）和固态硬盘（SSD）。我们将分析数据在不同存储介质之间的流动，以及操作系统如何管理这些存储资源，确保程序能够高效地访问所需的数据。 内存层次结构： 详细阐述寄存器、CPU缓存、主内存（RAM）的特性、速度和容量，以及它们之间的关系。 内存管理： 介绍操作系统如何分配和回收内存空间，虚拟内存的概念及其工作原理，以及内存分页和分段技术。 存储设备： 探讨硬盘驱动器（HDD）的工作原理，包括磁头、盘片、扇区等概念，以及固态硬盘（SSD）的闪存技术和优势。 文件系统： 了解文件系统在存储设备上如何组织和管理文件，以及文件系统中目录结构、索引节点等概念。 I/O（输入/输出）系统： 探讨数据如何通过各种输入输出设备（键盘、鼠标、显示器、网络接口等）进入和离开计算机，以及I/O控制器和总线的作用。 第四部分：操作系统的角色——管理的智慧 没有任何一个程序能够独立于操作系统而存在。本部分将聚焦于操作系统的核心功能，阐述它如何在底层硬件和上层应用程序之间扮演“管理者”和“协调者”的角色。我们将揭示操作系统如何处理进程、线程、文件系统、设备驱动等关键任务，从而为程序的运行提供一个稳定、高效的环境。 进程与线程管理： 详细讲解进程的概念、生命周期，以及线程与进程的区别和联系。介绍进程调度算法，如先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。 内存管理： 回顾操作系统在内存管理中的核心职责，包括内存分配、回收、保护，以及虚拟内存的实现机制。 文件系统管理： 深入理解操作系统如何通过文件系统来组织、存储、检索和管理文件，包括对文件和目录的操作。 设备驱动程序： 解释设备驱动程序在操作系统和硬件设备之间的桥梁作用，以及它们如何屏蔽硬件差异，提供统一的接口。 系统调用： 阐述应用程序如何通过系统调用向操作系统请求服务，例如创建进程、读写文件、网络通信等。 并发与同步： 探讨多任务环境下，如何处理进程或线程之间的并发执行，以及如何使用锁、信号量等机制来避免资源竞争和数据不一致。 第五部分：链接的艺术——从代码到可执行文件的蜕变 当我们编写好程序代码后，它并不是直接就可以被计算机执行的。本部分将引导读者理解从源代码到最终可执行文件的完整过程，包括编译、汇编、链接等关键步骤。我们将详细解析这些过程如何将我们易于理解的高级语言转化为机器能够直接理解的指令序列。 编译过程： 介绍编译器如何将高级编程语言（如C、C++）源代码翻译成汇编语言。 汇编过程： 讲解汇编器如何将汇编语言翻译成机器码（目标文件）。 链接过程： 阐述链接器如何将多个目标文件和库文件组合起来，解决符号引用，生成最终的可执行文件。我们会区分静态链接和动态链接。 可执行文件格式： 介绍常见的可执行文件格式（如ELF、PE），以及其中包含的代码段、数据段、符号表等信息。 加载器（Loader）： 解释操作系统加载器如何在程序运行时，将可执行文件加载到内存中，并进行必要的重定位和初始化。 第六部分：运行的奇迹——系统启动与程序加载 最后，我们将目光聚焦于计算机从通电到第一个程序开始运行的整个过程。从BIOS/UEFI的初始化，到操作系统的引导加载程序（Bootloader）的工作，再到第一个用户进程的创建，我们将还原一个完整的系统启动流程，并结合前文所学知识，理解程序是如何被加载到内存并开始执行的。 BIOS/UEFI启动： 了解计算机开机时，BIOS或UEFI固件如何执行硬件自检（POST），并寻找引导设备。 引导加载程序（Bootloader）： 解释Bootloader的作用，它如何加载操作系统的内核到内存。 内核初始化： 阐述操作系统内核在内存中完成的各项初始化工作，包括硬件驱动的加载、内存管理器的设置等。 第一个进程的创建： 讲解系统如何创建第一个用户进程（通常是init或systemd），以及它是如何启动后续系统服务的。 程序加载与执行： 结合前面的链接和加载器知识，再次审视程序是如何被装入内存，并由CPU开始执行其指令的。 通过《代码的诞生：从指令到运行的魔法之旅》，我们并非仅仅告知“程序是如何跑起来的”，而是通过层层剥离，从最基础的二进制信号，到复杂的CPU指令执行，再到操作系统的管理智慧，最终完整地展现了“运行”这一过程背后所蕴含的深刻原理和精妙设计。我们希望读者在阅读完本书后，能够对计算机系统有一个更全面、更深入的理解，从而能够更自信、更有创造力地驾驭这强大的工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验简直是令人愉悦的，就像是在品尝一道精致的菜肴，每一口都充满了惊喜。我一直以为计算机的运行是一个极其复杂且难以触及的领域，但这本书却用一种非常人性化的方式，将那些枯燥的技术细节展现在我面前。 作者的写作风格十分严谨，同时又不失趣味性。他并没有回避那些技术性的术语，而是巧妙地将它们融入到生动的讲解中，并且用了很多贴切的比喻，帮助我理解那些抽象的概念。例如，在解释“数据表示”时，作者并不是直接给出二进制的定义，而是从最基础的“二进制计数”开始，一步步引导我理解计算机是如何用0和1来表示一切信息的。 让我感到特别震撼的是，书中关于“编译器和链接器”的讲解。我一直觉得，我写的代码就像是直接在电脑里运行，完全没有想到它还需要经历一个“翻译”的过程。这本书详细地介绍了编译器是如何将人类可读的代码，转换成机器能够理解的指令，以及链接器是如何将分散的代码片段组合起来，最终形成一个可执行的程序。这种深入的解析，让我对软件开发有了全新的认识，也更加理解了编写清晰、高效代码的重要性。 这本书的结构安排也十分合理，从最底层的硬件交互，到上层的程序执行，层层递进，逻辑清晰。我感觉自己就像是在一个巨大的迷宫里探索，而这本书就是我的地图和指南针，指引我一步步走出迷雾，看到清晰的道路。这本书的价值在于，它能够激发读者对计算机底层原理的好奇心，并提供一个系统、深入的学习路径。我强烈推荐给所有对“程序是如何工作的”这个问题感到好奇的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是打开了一扇通往计算机世界的大门，让我在黑暗中摸索的我看到了清晰的道路。我一直对编程抱有浓厚的兴趣，但每次尝试深入了解程序的运行机制时，总会遇到一些难以逾越的技术壁垒。这本书的出现，恰好解决了我的燃眉之急。 它的叙述方式非常独特，不是那种冷冰冰的技术手册，而更像是一位博学的长者，用充满智慧和条理的语言，循序渐进地引导我认识计算机的内部世界。书中对于“指令”、“CPU”、“内存”这些概念的解释，都非常到位。它并没有停留在概念的罗列，而是深入到指令的执行流程，以及CPU是如何处理这些指令的。 我尤其喜欢书中关于“内存管理”的章节。它非常细致地讲解了内存是如何被划分、如何分配、以及当内存不足时，系统是如何进行调度的。这种详细的描述，让我对程序运行时内存占用的理解更加深刻。以前我只是知道程序会占用内存，但具体是如何占用的，为什么会占用这么多，我一直没有一个清晰的概念。这本书的讲解，让我豁然开朗，仿佛看到了程序在内存中的“身体”，以及它与操作系统之间微妙的互动。 此外，书中关于“进程和线程”的区分，也让我受益匪浅。它不仅解释了它们之间的区别，还通过生动的例子，展示了它们在实际应用中的作用。我终于明白了，为什么有些程序可以同时处理多个任务，而有些则显得“笨拙”。这本书的价值在于，它能够将复杂的计算机原理，转化为易于理解的知识，并且能够引发读者深入思考。对于想要从更深层次理解计算机程序的读者来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，给我带来了前所未有的震撼和启发。我一直认为，程序运行只是一个抽象的概念，但这本书却通过一系列生动形象的讲解，让我看到了程序在计算机内部“活生生”的运作过程。 它的叙述方式非常细腻，从最基本的“硬件架构”讲起，逐步深入到“指令集”、“内存模型”等核心概念。我尤其喜欢书中关于“CPU工作原理”的讲解。它并不是简单地描述CPU的构成，而是非常详细地展示了CPU是如何一条一条地执行指令，以及在这个过程中，它如何与内存进行交互。书中用了很多精妙的比喻，让我能够轻松地理解那些复杂的执行流程。 让我感到惊喜的是，书中关于“程序执行流程”的讲解。它不仅仅是停留在理论层面，而是通过大量的实例，展示了不同的程序是如何在计算机中被加载、被执行，以及它们之间是如何相互影响的。例如，书中关于“多任务处理”的讲解，就让我对操作系统的调度机制有了更深刻的理解。我这才明白，原来我们能够在电脑上同时运行多个程序，背后是操作系统在精妙地协调着CPU的时间和内存资源。 这本书的价值在于，它能够将那些看似高深莫测的计算机原理，转化为易于理解的知识，并且能够引发读者对计算机科学更深层次的探索。我感觉自己仿佛拥有了一双“透视眼”，能够看到程序在计算机内部的每一个运作环节。这本书绝对是任何对计算机底层原理感到好奇的读者，都应该收入囊中的必备书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对电脑背后的运作原理感到好奇，但又常常被那些枯燥的技术术语劝退。这本书的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的朋友在耐心地跟我讲解。它没有一开始就抛出复杂的概念，而是从最基础的“启动”讲起，层层递进，让我觉得学习过程非常自然。 比如，它并没有直接跳到CPU如何执行指令，而是先用非常形象的比喻解释了“操作系统”这个概念。它把操作系统比作一个聪明的管家，负责协调电脑里各种各样的工作。我这才恍然大悟，原来我们平时点击鼠标、打开软件，背后都有这么一个无形的“管家”在默默地付出。接着，它又详细介绍了这个“管家”是如何管理内存、文件，以及如何安排其他“仆人”（硬件）工作的。 让我印象深刻的是，书中关于“进程”的解释。它不是简单地定义一个进程是什么，而是通过一个实际运行的例子，一步步展示了一个程序从启动到被操作系统识别、分配资源，最终开始执行的过程。我感觉自己仿佛置身于一个繁忙的计算机内部，亲眼看着一个个“工人”（进程）被分配任务，有序地在“工厂”（CPU）里忙碌。这种“可视化”的讲解方式，让原本抽象的概念变得生动具体，我不再是那个对着屏幕发呆的初学者，而是能大概理解程序在电脑里到底发生了什么。 读完这本书，我对电脑的理解水平有了质的飞跃。以前觉得电脑就像一个“黑盒子”，现在则感觉它变得透明起来，虽然我还不了解每一个螺丝钉的细节，但至少我明白了这个“盒子”是如何运作的，各个部件之间是如何协同工作的。这本书的优点在于，它没有为了追求技术深度而牺牲易读性，而是找到了一个绝佳的平衡点，让普通读者也能领略到计算机科学的魅力。我强烈推荐给所有对计算机底层运作感到好奇的朋友们，相信你们也会和我一样，从这本书中获得巨大的启发和满足感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读过程，就像是在进行一次奇妙的科学探险，每一次翻阅都能发现新的知识和乐趣。我一直对计算机科学充满好奇，但常常被那些动辄几十页的专业书籍吓退。这本书的语言风格却非常独特，它以一种轻松、幽默的方式，将那些原本枯燥的技术知识娓娓道来。 让我印象深刻的是，书中关于“操作系统原理”的讲解。它并没有像其他书籍那样，上来就堆砌各种专业术语，而是从一个宏观的角度，解释了操作系统在整个计算机系统中的核心地位，以及它所承担的各种关键职能。例如，书中关于“进程调度”的描述，就用了一个非常形象的比喻，将CPU比作一位忙碌的厨师，而操作系统则像是一位精明的领班，负责将一个个“菜品”（进程）分配给厨师，并合理安排它们的上菜顺序，确保效率最大化。 这本书的另一个亮点在于，它对“文件系统”的讲解。它详细地介绍了文件是如何在磁盘上存储的，以及操作系统是如何管理这些文件的。我这才明白，原来我们看到的那些文件和文件夹，背后有着如此精密的组织和管理机制。书中的一些图解，更是让这些抽象的概念变得直观易懂，我能够清晰地看到文件在磁盘上的物理存储位置，以及操作系统是如何通过索引来快速找到它们。 总而言之，这本书的阅读体验是极其愉悦和充实的。它成功地将计算机科学中的核心概念，用一种易于理解的方式呈现出来，并且能够引发读者深入的思考。我感觉自己不仅仅是在阅读一本书，更像是在与一位智慧的导师对话，从他那里学到了许多宝贵的知识。这本书绝对是计算机科学初学者或者对底层原理感兴趣的读者的理想选择。

评分☆☆☆☆☆

不错的书，很有帮助不错的书，很有帮助，要好好研究研究

评分☆☆☆☆☆

写得非常好 很清楚 只可惜作者是日本人 有中国作家可以多出几本这样的书多好

评分☆☆☆☆☆

非常好的书，还在读，不错。

评分☆☆☆☆☆

非常好

评分☆☆☆☆☆

好书，大致翻了一遍，很喜欢这种讲述方式。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本书很好，值得你拥有

评分☆☆☆☆☆

东西不错　内容也蛮好的

评分☆☆☆☆☆

不错