4.5 Увлекательное путешествие по пути - "создания компьютера"

Вот я и домучил эту книгу. Как же легко и интересно далась первая половина, но какой же тяжелой, но не менее интересной оказалась вторая. Давайте по порядку…

Дорогие, хлопчики и девчата, я с полной уверенностью могу сказать, что эта книга одна из лучших для информатики, а именно для изучения основ архитектуры компьютера и электронно-вычислительных машин (именно к этим дисциплинам относится материал книги, которые я изучаю в университете), но я если по-простому из чего состоит компьютер и как он работает. Только материал представлен не на уровне: «Процессор – это один из главных устройств компьютера, который обрабатывает числа», а разобран на самом низшем уровне: как устроен процессор, как он обрабатывает числа, как данные в нем перемещаются и так далее. Конечно, если говорить конкретно за процессор, то общего между тем, что представил автор (одни из первых процессоров) и современных – будет не так много. Однако сам принцип его работы остается таким же, каким и были первые процессоры. ЦП я привожу только в качестве примера, в книги материал о нем занимает около двух глав из 25.
Возвращаясь к сложности книги. Первые 170 страничек, ну максимально простые в изучении, каждая глава не то, что расписана, а «разжевана». Читается очень легко, а вот все последующие мне приходилось перечитывать по несколько раз, чтобы что-то усвоить, и не то чтобы материал был сложным, хотя от части так и есть, а сам автор очень резко наращивает темп. Тем не менее читать и изучать было все так же интересно. Как студент, могу сказать, что эта книга мне очень помогла, многие вещи в последующем изучении стали уже известны, что-то я уже знал поверхностно, какие-то моменты книга лучше объяснила, чем преподы. Говоря за программистов, я не могу сказать, что она обязательна для прочтения, но скажем очень желательна. А вот кому я точно ее рекомендую, так это компьютерным инженерам и людям, чья профессия связана с «компьютерным железом».

Теперь я распишу каждую главу и постараюсь вкратце описать их, так же я укажу сложность (где одна звезда указывает, что глава максимально легкая, а пять – очень сложная).
Глава 1 Верные друзья. Сложность: *
Ознакамливает с тем, как можно обмениваться информацией с другом, который живет в доме напротив вас. Что такое азбука Морзе и как при помощи точки и тире можно зашифровать/передавать текст.

Глава 2 Коды и комбинации. Сложность: *
Здесь вы узнаете каким именно последовательностям точек и тире состоят буквы и символы, почему у них именно такая последовательность, сколько необходимо точек и тире для шифрования символа, какая в этом всем существует закономерность и почему она не сделана по «тяп-ляп».

Глава 3 Брайль и двоичные коды. Сложность: *
В этой главе автор хочет показать тот же принцип шифрования и последовательности кодирования символов, только на примере шрифта Брайля (шрифт для слепых), о котором я не знал до прочтения и мне соответственно, было максимально интересно и познавательно его изучать.

Глава 4 Анатомия фонарика. Сложность: **
Данная глава расскажет о том, из чего устроен самый простой фонарик, при помощи которого мы и пытаемся общаться с нашим другом напротив. А также о том, как течет ток в проводах и почему он течет, соответственно вы изучите устройство атома.

Глава 5 Там, за поворотом. Сложность: *
Рассказано о том, как можно общаться с другом при помощи переключателей, лампочек и проводов, которые вы проложите между вашими домами. Можно сказать, что вы создадите тот же фонарик, но который будет работать на неограниченном расстоянии (если не брать в расчет провода).

Глава 6 Телеграф и реле. Сложность: **
Очень интересная глава, которая уже рассказывает об изобретении, которое существовало и которым пользовались. Вы изучите, что такое телеграф, как он работает, как он связан с азбукой Морзе. Что такое реле (вам следует хорошо изучить принцип ее работы, так как дальнейшее изучение последующих элементов будет строиться именно на них).

Глава 7 Великолепная десятка. Сложность: **
Как бы смешно ни звучало, но автор вас научит считать. В главе рассказано о том, почему в нашей системе именно десять цифр. Как они строятся.

Глава 8 Альтернативы десяти. Сложность: ****
Ох, ребята. В этой главе вы сойдете с ума). Вы узнаете о других системах счисления, которые применяются в компьютерах. О там как считать, когда у вас не 10 цифр, а например 8 или даже две. Двоичной системе уделите больше всего внимание, это одна из самых важных тем в компьютерных науках и это то, на чем строится компьютер.

Глава 9 За битом бит. Сложность: ***
Вот мы и подобрались к тому, с чем компьютер работает ежедневно. Что же такое бит? Сколько это? Как при помощи битов можно кодировать информацию. Сколько нужно для этого битов? В качестве отличного примера используется штрих код, который основан в двоичной системе. Если вы не сможете понять принцип штрих кода, то это не так критично, это всего лишь пример, сам штрих код в книге больше не будет появляться.

Глава 10 Логика и переключатели. Сложность: ***
Вы изучите булеву алгебру (математику, которая используется в компьютере), точнее ее основы. Это базовые вещи для такого предмета, как «Дискретная математика». Вы изучите эту компьютерную логику, логические элементы.
Глава 11 Вентили, которые не протекают. Сложность: **
Изучив саму булеву алгебру – узнаете при помощи чего это работает в компьютере. Изучите логические вентили, их схемы. Кстати, если вы будете изучать это по «нашим» учебникам, то вы заметите, что схемы на всех элементах разные. Это связано с тем, что в западных странах используется один стандарт (представленный в книги), а в постсоветских странах другой.

Глава 12 Двоичный сумматор. Сложность: ***
Ну что же отсюда вы начинаете учить непосредственно устройства компьютера. В главе описан принцип работы и устройство такой штуки как сумматор. Можно сказать, что процессор самый важный элемент компьютера потому что он обрабатывает данные, а сумматор самая важная часть процессора, так как именно она складывает/обрабатывает данные. Глава может показаться сложной, но она капец какая необходимая для знаний о ЦП. Поэтому если она вам не поддастся первый раз, вам следует прочитать ее еще.

Глава 13 А как же вычитание? Сложность: ***
Все просто, здесь автор ответит на ваш вопрос «А как же тогда компьютер вычитает цифры?», рассказано об дополнительном коде, при помощи которого компьютер хранит и обрабатывает отрицательные числа.

Глава 14 Обратная связь и триггеры. Сложность *****
Вот и начинаются главы, с которых автор теряет темп и объяснение материала идет не так «разжевано», как в первых главах. И все же это серьезные темы, после изучения которых у вас будет очень крепкая база по предмету «Архитектура компьютера». Теперь о главе… Здесь вы изучите как можно хранить минимальный объем информации, то есть как мы можем хранить один бит. Вы изучите триггеры, они же защелки. В книге указаны почти все их типы, рассказано, где и что лучше применять и как вообще они сохраняют бит информации. В конце главы еще изучите счетчик, но особо на нем не зацикливайтесь, а вот принцип работы триггера настоятельно рекомендую понять и выучить.

Глава 15 Байты и шестнадцатеричные числа Сложность **
Маленькая передышка перед еще двумя сложными главами. Вы вернетесь к материалу об системах счисления. Здесь вы изучите только шестнадцатеричную, а также впервые ознакомитесь с понятием байта. Почему он состоит именно из 8 бит, почему его удобно описывать в виде двух шестнадцатеричных чисел?

Глава 16 Сборка памяти. Сложность ****
Для меня это была одной из самых интересных глав. Изучив как можно хранить один бит в главе 14, вы будите собирать устройство которое сможет хранить неограниченное количество битов, а далее байтов (если упустить затраты на оборудование). По-простому в главе рассказывается, как оперативная память хранить байты и из чего она состоит.

Глава 17 Автоматизация. Сложность *****
Пожалуй, самая сложная глава в данной книге. Вы уже знаете как компьютер хранит данные, как он их обрабатывает, но как же это все работает вместе и как это можно соединить? В главе очень подробно расписана автоматизация компьютера начиная от простой схемы, заканчивая тем, что уже можно назвать компьютером. Глава объясняет, как данные поступают из памяти в процессор/ сумматор, как он понимает, что с ними делать, как сохраняет и загружает их. В конце главы немного изучите ассемблера (низкоуровневого языка программирования).

Глава 18 От счетов к микросхемам. Сложность *
Здесь краткая история того, как компьютеры перешли от магнитных реле к транзисторам. Узнаете, что такое микросхема и как из них собирают компьютер.

Глава 19 Два классических микропроцессора. Сложность ***
Не самая интересная глава. В ней на примере двух первый микропроцессоров вы изучите принцип их работы, какие у них есть команды, как они их выполняют и снова погрузитесь в Ассемблер.

Глава 20 ASCII — символы нашего времени. Сложность **
В этой главе описано, как компьютер хранит символы. Изучите кодировки, сколько байт занимает символ и почему столько?

Глава 21 Под шорох шин. Сложность ***
В этой главе очень кратенько рассказывается об остальных комплектующих компьютера и то как они работают. Материнская плата, что это штука, к которой подключаются все комплектующие и которая отвечает за соединение и передачу сигналов. О том как устроен монитор, что такое пиксели и разрешение, какие они бывают. Клавиатура, как компьютер понимает, какую клавишу мы нажали и как он ее будет обрабатывать. В самом конце будут внешние носители (дискеты, жесткие диски). Разница между памятью и накопителя (ПЗУ).

Глава 22 Операционная система. Сложность ***
Краткая история ОС. Работа в терминале (но очень поверхностно). Папки/директории и файлы. Кажется, в этой главе есть еще файловые системы.

Глава 23 Фиксированная точка, плавающая точка. Сложность **
Довольно простая глава. К этому моменту вы уже будете знать, как хранятся числа в компьютере и положительные, и даже отрицательные. Как хранятся команды, а также символы. И вот эта глава дополнит этот список, описывая хранение дробных чисел.

Глава 24 Языки высокие и низкие. Сложность **
Так хлопцы и девчата, если вы уже изучаете программирование, то эта глава для вас будет очень легкой и довольно неинтересной в силу того, что материал вам известен, но, а если вы впервые будете читать строки кода похожего на нынешние языки программирования, то для вас это будет рай. Конечно, материала об ЯП в главе очень мало. Так как автор не пытается вас научить программировать, а хочет показать, как мы перешли от машинного кода к ассемблеру, а от него к высокоуровневому программированию. Возможно, после прочтения этой главы, вы загоритесь идей начать изучать программирование.

Глава 25 Графическая революция. Сложность ***
Вот и последняя глава. Она рассказывает об графических интерфейсах. О том, как эволюционировали операционные системы. Как выводится и хранится в памяти цветное изображение, каких форматов оно бывает. Как хранится и выводится звук. Буквально пару слов об Интернете и искусственном интеллекте. О дисках, их типах. В чем заключается принцип видео.

Что же, я очень надеюсь, что моя рецензия была для вас полезна. Если это так – дайте мне об этом знать поставив ей лайк. Желаю всем «натхнення» и желания развивать себя, учится и каждый день открывать что-то новое интересное и познавательное для себя.