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内容介绍

现代计算机系统的软硬件架构十分复杂，是所有IT相关技术的根源。本书尝试从原始的零认知状态开始，逐

步从基础的数字电路Y直介绍到计算机操作系统以及人工智能。本书用通俗的语言、恰到好处的疑问、符合原生

态认知思维的切入点，来帮助读者洞悉整个计算机底层世界。本书在写作上遵循“先介绍原因，后思考，然后介绍

解决方案，Z终提炼抽象成概念”的原则。全书脉络清晰，带领读者重走作者的认知之路。本书集科普、专业为Y

体，用通俗详尽的语言、图表、模型来描述专业知识。

本书内容涵盖以下学科领域：计算机体系结构、计算机组成原理、计算机操作系统原理、计算机图形学、高性

能计算机集群、计算加速、计算机存储系统、计算机网络、机器学习等。

本书共分为12章。第1章介绍数字计算机的设计思路，制作Y个按键计算器，在这个过程中逐步理解数字计

算机底层原理。第2章在第1章的基础上，改造按键计算器，实现能够按照编好的程序自动计算，并介绍对应的处

理器内部架构概念。第3章介绍电子计算机的发展史，包括芯片制造等内容。第4章介绍流水线相关知识，包括流

水线、分支预测、乱序执行、超标量等内容。第5章介绍计算机程序架构，理解单个、多个程序如何在处理器上编

译、链接并Z终运行的过程。第6章介绍缓存以及多处理器并行执行系统的体系结构，包括互联架构、缓存Y致性

架构的原理和实现。第7章介绍计算机I/O基本原理，包括PCIE、USB、SAS三大I/O体系。第8章介绍计算机

是如何处理声音和图像的，包括3D渲染和图形加速原理架构和实现。第9章介绍大规模并行计算、超级计算机原

理和架构，以及可编程逻辑器件（如FPGA等）的原理和架构。第10章介绍现代计算机操作系统基本原理和架构，

包括内存管理、任务调度、中断管理、时间管理等架构原理。第11章介绍现代计算机形态和生态体系，包括计算、

网络、存储方面的实际计算机产品和生态。第12章介绍机器学习和人工智能底层原理和架构实现。

本书适合所有IT行业从业者阅读，包括计算机（PC/服务器/手机/嵌入式）软硬件及云计算/大数据/人工

智能等领域的研发、架构师、项目经理、产品经理、销售、售前。本书也同样适合广大高中生科普之用，另外计算

机相关专业本科生、硕士生、博士生同样可以从本书中获取与课程教材截然不同的丰富营养。

作者介绍

冬瓜哥（张冬），现任某半导体公司系统架构师，喜钻研，著有《大话存储》系列图书。

冬瓜哥其人，喜钻研，擅用与科班教材截然不同的方式把计算机原理细细分解，娓娓道来。这本书如此通俗，以至于假设当代文明毁灭之后，下Y个文明从地壳中找到这本书，按照书中所讲即可迅速建立起计算机体系，极大推动下Y个文明的进程……

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计算机，已经无处不在，你走到任何位置，都会有成千上万各种类型的“计算机”围绕着你，小到各种移动设备，大到飞机火车，都是由各种计算机控制并运转。你可曾想过这些计算机是怎么运作的？Y个字节是怎么产生又是怎么消亡的？网络是如何连接Y切的？人工智能到底是什么？……

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