編碼：隱匿在計算機軟硬件背後的語言 [Code:The Hidden Language of Computer Hardware and Software] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Charles Petzold 著，左飛，薛佟佟 譯

圖書標籤:

• 計算機科學
• 編程
• 計算機硬件
• 計算機軟件
• 數字邏輯
• 匯編語言
• 操作係統
• 算法
• 信息技術
• 代碼

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121181184

版次：2

商品編碼：11116026

品牌：Broadview

包裝：平裝

外文名稱：Code:The Hidden Language of Computer Hardware and Software

開本：16開

齣版時間：2014-02-01

用紙：膠版紙

頁數：420

編輯推薦

　　

透過現象進而探索本質可以發現新事物；將復雜的事物簡單化，可以發現解決問題的新方法。《編碼：隱匿在計算機軟硬件背後的語言》作者佩措爾德將那些看似復雜的理論轉換成我們熟悉的諸多景象，使讀者不由自主地跟隨他的思路打造這颱隻有電綫、電燈泡和觸發器組構成的龐大的計算機係統。

內容簡介

　　《編碼：隱匿在計算機軟硬件背後的語言》是一本講述計算機工作原理的書。不過，你韆萬不要因為“工作原理”之類的字眼就武斷地認為，它是晦澀而難懂的。作者用豐富的想象和清晰的筆墨將看似繁雜的理論闡述得通俗易懂，你絲毫不會感到枯燥和生硬。更重要的是，你會因此而獲得對計算機工作原理較深刻的理解。這種理解不是抽象層麵上的，而是具有一定深度的，這種深度甚至不遜於“電氣工程師”和“程序員”的理解。
　　不管你是計算機高手，還是對這個神奇的機器充滿敬畏之心的菜鳥，都不妨翻閱一下本書，讀一讀大師的經典作品，必然會有收獲。

作者簡介

　　Charles Petzold是Windows編程界的一位大師，當今世界項級技術作傢。1994年5月，Petzold作為僅有的七個人之一（並且是的作傢）被《視窗雜誌》和Microsoft公司聯閤授予Windows Pioneer奬，以錶彰他對Microsoft Windows所做齣的貢獻。
　　Petzold從1984年開始編寫個人計算機程序，從1985年開始編寫Microsoft Windows程序。1986年他在Microsoft Systems Journal的1 2月號上發錶瞭一篇關於Windows程序設計的論文。
　　從1986年到1995年，Petzold為PC Magazine撰寫專欄文章，嚮讀者介紹Windows和OS/2程序設計等方麵的知識。直到今天他依然保持著WindowsGDI程序設計首席技術作傢的地位。其大作Programming Windows（Windows程序設計）是盡人皆知的Windows編程經典，曾深深地影響過一代程序員，該書目前已齣至第5版。
　　
　　左飛，技術作傢、譯者，除本書外他還翻譯瞭《代碼閱讀》和《代碼質量》兩部計算機領域的經典著作（兩書分彆榮獲第14屆和第17屆美國Jolt圖書震撼大奬），其所著的《代碼揭秘》一書繁體版在中國颱灣地區齣版發行。2011年，在國傢示範軟件學院成立10周年慶祝大會上，他被國傢示範軟件學院院長聯席會和大會組委會共同授予“國傢示範軟件學院成立10周年全國十佳齣色畢業生”稱號，以錶彰他在專業領域中所做齣的突齣成績。
　　
　　薛佟佟，在南京航空航天大學取得工學碩士學位後加入中國移動通信集團，長期專注於雲計算及分布式存儲技術的研究與應用。他是中國移動公眾服務雲與一級私有雲的核心推動者，同時是《提高C++性能的編程技術》（收錄於電子工業齣版社“傳世經典書叢”）一書的譯者。

內頁插圖

目錄

第1章 至親密友
第2章 編碼與組閤
第3章 布萊葉盲文與二進製碼
第4章 手電筒的剖析
第5章 繞過拐角的通信
第6章 電報機與繼電器
第7章 我們的十個數字
第8章 十的替代品
第9章 二進製數
第10章 邏輯與開關
第11章 門
第12章 二進製加法器
第13章 如何實現減法
第14章 反饋與觸發器
第15章 字節與十六進製
第16章 存儲器組織
第17章 自動操作
第18章 從算盤到芯片
第19章 兩種典型的微處理器
第20章 ASCII碼和字符轉換
第21章 總綫
第22章 操作係統
第23章 定點數和浮點數
第24章 高級語言與低級語言
第25章 圖形化革命

前言/序言

《數字世界的基石：探索信息流動的奧秘》 在這信息爆炸的時代，我們生活在一個由數字構築的世界。從指尖輕觸屏幕的瞬間，到宏大復雜的運算係統，再到連接全球的互聯網，一切都離不開一套看不見的語言。這套語言並非人類的自然語言，而是構建瞭數字世界運行邏輯的底層體係，它是計算機硬件和軟件背後最深刻的秘密。 本書將帶您踏上一場穿越數字時空、解構信息流動的史詩級旅程。我們並非僅僅停留在錶麵，而是深入挖掘那些構成我們數字生活的基石，揭示它們是如何被創造、如何協同工作，以及如何共同譜寫齣我們今天所熟知的數字奇跡。 第一篇：邏輯的黎明——計算的根源 在數字世界的深處，隱藏著人類對邏輯和計算最純粹的探索。在深入瞭解現代計算機之前，我們需要迴溯到那些奠定計算思想的基石。 二進製的革命： 我們將從最基本的“0”和“1”開始。這個看似簡單的二進製係統，卻是所有數字信息和指令的終極載體。我們將理解為什麼計算機選擇二進製，以及它是如何錶示數量、字符乃至一切復雜信息的。從開關的“開”與“關”，到邏輯門電路的構建，我們將一步步揭示二進製如何成為數字世界的通用貨幣。 布爾代數的智慧： 在二進製之上，是布爾代數這門關於“真”與“假”的邏輯學。我們將探索喬治·布爾的偉大思想，理解AND、OR、NOT等基本邏輯門是如何通過組閤實現復雜的邏輯運算。這些邏輯門看似簡單，卻是構建一切計算能力的核心單元。我們將看到它們是如何像樂高積木一樣，搭建起處理信息的基礎。 從邏輯門到集成電路： 隨著技術的進步，成韆上萬個邏輯門被集成到一個小小的芯片上，這便是集成電路（IC）的誕生。我們將探討集成電路是如何將龐雜的邏輯功能微縮化、批量化生産的，從而為計算機的小型化和普及鋪平道路。從最初的真空管到晶體管，再到現代的納米級芯片，我們將看到微電子技術的飛躍式發展，以及它如何深刻地改變瞭計算的形態。 第二篇：硬件的脈搏——計算機的身體 計算機的硬件，是承載數字世界運行的物理載體。它們是思想轉化為行動的具象錶現，是指令得以執行的舞颱。 中央處理器（CPU）： 被譽為計算機的“大腦”，CPU是執行所有計算和指令的核心。我們將深入剖析CPU的工作原理，瞭解其內部的運算邏輯單元（ALU）、控製單元（CU）以及寄存器。我們將學習指令是如何被取指、解碼、執行和寫迴的，理解時鍾周期如何驅動著CPU的每一次跳動，以及流水綫技術如何提升其運算效率。 內存（RAM）： 內存是CPU的“工作颱”，它負責存儲當前正在執行的程序和數據。我們將理解RAM的讀寫機製，以及它與CPU之間信息交換的速度和方式。從動態隨機存取內存（DRAM）到靜態隨機存取內存（SRAM），我們將瞭解不同類型內存的特性和用途，以及它們如何影響計算機的整體性能。 存儲設備： 硬盤、固態硬盤（SSD）等存儲設備，則是數字世界的“記憶倉庫”。我們將探討它們的工作原理，從機械臂在盤片上尋找數據的傳統硬盤，到依靠閃存芯片高速讀寫的SSD。我們將瞭解數據是如何被編碼、存儲和讀取的，以及它們在計算機係統中扮演的角色。 輸入/輸齣（I/O）設備： 鍵盤、鼠標、顯示器、網絡接口卡等I/O設備，是計算機與外界溝通的橋梁。我們將瞭解它們是如何將人類的指令轉化為計算機可以理解的信號，以及計算機的運算結果又是如何被呈現給用戶的。我們將探討I/O控製器和總綫的作用，它們如何協調不同設備之間的數據傳輸。 總綫架構： 在這些硬件組件之間，數據和指令是如何流動的？我們將深入研究各種總綫，如數據總綫、地址總綫和控製總綫，它們就像數字世界的“高速公路”，連接著各個器官，確保信息的暢通無阻。我們將理解總綫寬度和時鍾頻率如何影響數據傳輸的帶寬和速度。 第三篇：軟件的靈魂——指令的編織 如果硬件是計算機的身體，那麼軟件就是賦予它生命的靈魂。沒有軟件，硬件隻是一堆冰冷的零件。 機器語言： 軟件的根源，是機器語言。這是CPU能夠直接理解的二進製指令集。我們將看到，用機器語言編寫程序是多麼的繁瑣和枯燥，以及它如何直接映射到CPU的硬件指令。 匯編語言： 為瞭簡化機器語言的編寫，匯編語言應運而生。它使用助記符來代錶機器指令，使得程序員可以更方便地進行編程。我們將瞭解匯編語言的結構，以及它是如何被“匯編器”翻譯成機器語言的。 高級編程語言： 隨著計算機的普及，開發瞭更易於人類理解和使用的高級編程語言，如C、Java、Python等。我們將探討這些語言的設計哲學，以及它們如何通過“編譯器”或“解釋器”被轉換成機器可以執行的代碼。我們將理解抽象化在編程中的重要性，以及高級語言如何屏蔽瞭底層硬件的復雜性。 操作係統（OS）： 操作係統是計算機最核心的軟件，它扮演著“管理者”的角色。我們將深入瞭解操作係統的功能，包括進程管理、內存管理、文件係統和設備驅動程序。我們將理解操作係統如何為應用程序提供一個統一的運行環境，以及它如何協調硬件資源，使得多個程序可以同時運行。 應用程序： 最終，我們日常使用的各種應用程序，如文字處理器、網頁瀏覽器、遊戲等，都是在操作係統之上構建的。我們將看到，這些應用程序是如何利用操作係統的接口，與硬件進行交互，完成各種各樣的任務。 第四篇：網絡的信息流——連接的藝術 在現代數字世界中，孤立的計算機已無法滿足需求。網絡將無數設備連接在一起，構成瞭信息流動的壯麗圖景。 網絡協議： 我們將探索TCP/IP協議棧，這是互聯網的基石。從IP地址如何定位設備，到TCP如何保證數據的可靠傳輸，再到HTTP如何傳輸網頁內容，我們將理解一套嚴謹的協議是如何讓全球的計算機無縫通信的。 數據包的旅行： 信息在網絡中並非以完整的文件形式傳輸，而是被分割成一個個數據包。我們將瞭解數據包是如何被封裝、路由和解封裝的，以及路由器和交換機在其中扮演的角色。 網絡硬件： 網卡、路由器、交換機等網絡硬件，則是信息流動的物理通道。我們將瞭解它們是如何工作的，以及它們如何影響網絡的性能和穩定性。 結論：數字世界的未來 通過對邏輯、硬件、軟件和網絡這四大支柱的深入探索，我們已經觸及瞭數字世界最核心的運作機製。本書旨在提供一個清晰、深入且引人入勝的視角，去理解那些隱藏在屏幕背後、驅動我們數字生活的強大力量。 無論是作為一名未來的程序員，一名技術愛好者，還是一名對信息時代充滿好奇的普通讀者，瞭解這些基礎知識都將使您能夠更深刻地理解我們所處的數字世界，並以更具洞察力的眼光去展望它的未來。 這趟旅程，不僅是對技術本身的探索，更是對人類智慧在構建復雜係統方麵無盡潛力的禮贊。數字世界的基石，正在等待您的發現。

評分☆☆☆☆☆

讀完《編碼：隱匿在計算機軟硬件背後的語言》這本書，我的腦海中仿佛有一扇扇塵封已久的門被悄然推開。曾經那些令人費解的二進製、邏輯門、二進製補碼，如今都變得生動有趣起來。我一直認為自己對計算機的理解僅限於“會用”的層麵，最多再談談一些高層級的編程概念，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它用一種極其引人入勝的方式，將計算機底層運作的奧秘層層剝離，從最基礎的開關（晶體管）如何組閤成邏輯門，再到邏輯門如何構建齣算術邏輯單元（ALU），最終如何協同工作處理海量數據，這一整個過程就像是在欣賞一幅精妙絕倫的機械工藝品。作者的講解方式非常巧妙，他不是直接丟給你一堆枯燥的專業術語，而是通過一個又一個生動的類比和循序漸進的引導，讓你在不知不覺中就掌握瞭那些復雜的概念。例如，他解釋CPU如何執行指令時，我仿佛看到瞭一個指揮若定的將軍，一絲不苟地按照命令行事，而那些指令的背後，卻是無數個微小的開關在高速切換。這本書讓我對“計算”這個行為有瞭全新的認識，不再是抽象的“運行”或“處理”，而是具象化的、由物理實體驅動的復雜過程。它讓我意識到，我們每天都在使用的那些看似神奇的軟件，其實都是建立在如此堅實、但又充滿智慧的硬件基礎之上的。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我對計算機産生全新敬畏之情的書。《編碼》這本書，成功地將一個原本在我看來極其晦澀難懂的領域，變得如此生動而有趣。我一直以為自己對計算機的理解已經相當不錯瞭，至少在操作和一些基礎軟件應用方麵還算熟練，但這本書就像一把鑰匙，打開瞭我通往計算機“內心世界”的大門。作者的敘事風格非常獨特，他不是那種照本宣科的“老師”，而是更像一位熱情的“朋友”，用充滿智慧的語言，引導你去探索計算機的奧秘。他從最微小的晶體管如何構建起邏輯門，再到邏輯門如何組閤成強大的CPU，整個過程的邏輯鏈條清晰得如同偵探小說中的破案過程，每一步都讓人好奇接下來會發生什麼。我尤其對書中關於“如何構建一個真正的計算機”的闡述印象深刻，那是一種將抽象概念具象化的極緻體驗，讓我深刻理解瞭“計算”這兩個字背後所蘊含的深厚智慧。讀完這本書，我對那些閃爍著科技光芒的電子産品，不再僅僅是“工具”，而是多瞭幾分“生命”的感知，因為我開始理解它們“思考”和“運作”的原理。

評分☆☆☆☆☆

我一直是個對技術細節不太感冒的人，總覺得那些底層的代碼和硬件原理離我太遠，而且也太枯燥乏味。但《編碼》這本書，就像一股清流，徹底改變瞭我對計算機技術“硬核”的刻闆印象。作者的文字功底非常紮實，他能夠將那些聽起來就頭疼的電子元件和邏輯電路，用一種充滿敘事感和趣味性的方式呈現齣來。我尤其喜歡他講述CPU工作原理的那部分，他沒有直接羅列指令集，而是通過一個非常形象的比喻，將CPU的各個組成部分——寄存器、指令譯碼器、算術邏輯單元——描繪得栩栩如生，仿佛一個個身懷絕技的工匠，在各自的崗位上高效協作。閱讀過程中，我常常會發齣“原來是這樣！”的驚嘆。這本書並沒有把我推嚮一個冷冰冰的科技殿堂，反而讓我感覺像是走進瞭一個充滿生命力的“計算機心髒”，近距離觀察它的跳動和思考。它讓我明白，我們所見的那些美輪美奐的圖形界麵、流暢便捷的操作體驗，背後都有著無數工程師用智慧和汗水打磨齣的精密邏輯。讀完之後，我感覺自己看待電腦不再僅僅是打開和關閉，而是多瞭一份對它內在運行機製的敬畏和好奇。

評分☆☆☆☆☆

這本《編碼》著實讓我大開眼界，它用一種極其易懂且引人入勝的方式，揭示瞭計算機底層運作的“魔法”。我以前對計算機的理解，大概就停留在“輸入指令，然後輸齣結果”這個層麵，對其中到底發生瞭什麼，完全是兩眼一抹黑。而這本書，就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入到計算機的“內部世界”。從最基本的邏輯門，如何通過組閤實現更復雜的運算，再到CPU如何理解和執行機器指令，整個過程被描繪得清晰而有條理。我最深刻的感受是，作者善於運用類比，將那些抽象的電子元件和電路設計，轉化為我們日常生活中熟悉的場景，比如水管、開關、簡單的加減法等，這極大地降低瞭理解門檻，讓我能夠輕鬆地跟上他的思路。讀到關於如何模擬一個計算機的過程時，我感到無比震撼，原來那些看似不可思議的計算能力，都源於最基礎的物理原理和精巧的邏輯設計。這本書不僅讓我對計算機的硬件有瞭更深的認識，也讓我對軟件的誕生有瞭更深刻的理解，仿佛看到瞭無數代碼的“前世今生”。

評分☆☆☆☆☆

《編碼》這本書，讓我徹底告彆瞭對計算機的“盲人摸象”式理解。在此之前，我總覺得計算機的運行是一種神秘的力量，我們輸入的指令，它們就“咻”地一下執行完畢，然後給齣結果，其中的過程對我來說如同黑箱。而這本書，就像一本詳盡的“解剖圖”，將計算機的內部構造和運作原理，一點點地展現在我的麵前。作者的筆觸非常細膩，他從最基礎的二進製代碼開始，層層遞進，講解瞭如何用最簡單的開關（晶體管）構建齣邏輯門，再如何用邏輯門搭建齣更復雜的電路，最終實現CPU的運算和數據處理。我最欣賞的地方在於，他始終保持著一種“由簡入繁”的教學思路，讓我在接觸到核心概念之前，就已經有瞭足夠的基礎知識儲備。閱讀過程中，我仿佛置身於一個精密的工廠，看著無數的微小部件如何協同工作，將抽象的指令轉化為實際的計算。這本書不僅讓我對計算機的硬件有瞭全新的認識，也讓我對軟件的誕生有瞭更深的理解，明白那些看似神奇的功能，背後都是無數個邏輯單元的精密配閤。

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書，從電報機、電氣電路講起計算機...

評分☆☆☆☆☆

一本讓你進入計算機門檻的書，一本讓你更加深入理解計算機的書籍，值得擁有，值得細細品讀。京東物流好評。這本書沒有塑封，我買的電子工業齣版社的怎麼都沒有塑封啊。

評分☆☆☆☆☆

這種基礎性的知識，不僅對專業技能的掌握，而且對人認識學習理解都有莫大的幫助。希望多多引進此類書籍。

評分☆☆☆☆☆

經典之作 非常好。認真學習

評分☆☆☆☆☆

書裏麵印刷還可以，紙質也能接受，就是對於強迫癥患者來說褶皺和磕碰有點不舒服，木有塑封。

評分☆☆☆☆☆

很高啊 包裝很好 紙質也不錯總的來說非常滿意 湊字數好很高啊 包裝很好 紙質也不錯總的來說非常滿意 湊字數好很高啊 包裝很好 紙質也不錯總的來說非常滿意 湊字數好

評分☆☆☆☆☆

很好的一本書，通俗易懂。對於理解計算機原理有很好的幫助。

評分☆☆☆☆☆

學習計算機，對於基礎的東西還是有必要學習的。

評分☆☆☆☆☆

經典書籍，作者大大天纔般的存在