Книга "Аппаратное обеспечение ЭВМ" представляет собой всестороннее и углубленное исследование архитектуры, организации и функционирования современных компьютерных систем. Она охватывает широкий спектр тем, от фундаментальных принципов работы транзисторов и логических элементов до сложных вопросов проектирования многопроцессорных систем и высокопроизводительных вычислений.Первая часть книги посвящена базовым понятиям цифровой логики и устройствам хранения данных. Здесь подробно рассматриваются различные типы логических элементов (И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, XOR), их реализация на транзисторах и применение в построении более сложных схем, таких как сумматоры, мультиплексоры и демультиплексоры. Особое внимание уделяется различным видам памяти: оперативной памяти (DRAM, SRAM), постоянной памяти (ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash-память) и их характеристикам, таким как скорость доступа, энергопотребление и надежность. Подробно анализируются принципы работы контроллеров памяти и их взаимодействие с центральным процессором.Вторая часть книги фокусируется на архитектуре центрального процессора (CPU). Рассматриваются различные модели организации CPU, включая RISC (Reduced Instruction Set Computing) и CISC (Complex Instruction Set Computing) архитектуры. Подробно описываются этапы выполнения инструкций: выборка, декодирование, выполнение и запись результата. Анализируются различные методы повышения производительности CPU, такие как конвейерная обработка, суперскалярность, внеочередное выполнение инструкций и предсказание переходов. Отдельная глава посвящена системам команд различных архитектур (x86, ARM, MIPS) и способам оптимизации программного кода для достижения максимальной производительности. Рассматриваются вопросы управления памятью, виртуальная память и механизмы защиты памяти.Третья часть книги посвящена устройствам ввода-вывода (I/O) и организации подсистемы памяти. Описываются различные интерфейсы ввода-вывода, такие как PCI, PCIe, USB, SATA, и их протоколы. Рассматриваются различные типы устройств ввода-вывода, такие как жесткие диски, твердотельные накопители (SSD), графические карты, сетевые карты и их взаимодействие с центральным процессором. Подробно анализируются принципы работы контроллеров устройств и драйверов устройств. Описываются различные методы организации подсистемы памяти, включая иерархию памяти (кэш-память различных уровней), виртуальную память и системы управления памятью. Рассматриваются вопросы организации RAID-массивов и их влияние на производительность и надежность хранения данных.Четвертая часть книги посвящена организации многопроцессорных систем и высокопроизводительным вычислениям. Рассматриваются различные архитектуры многопроцессорных систем, такие как SMP (Symmetric Multiprocessing), NUMA (Non-Uniform Memory Access) и кластерные системы. Подробно описываются методы синхронизации процессов и управления параллелизмом. Анализируются различные модели параллельного программирования, такие как OpenMP и MPI. Рассматриваются вопросы распределенных вычислений и облачных вычислений. Описываются различные аппаратные ускорители, такие как графические процессоры (GPU) и FPGA, и их применение в высокопроизводительных вычислениях.Книга содержит множество примеров, иллюстраций и упражнений, позволяющих читателю закрепить полученные знания на практике. Она предназначена для студентов, аспирантов и специалистов в области компьютерных наук и инженерии, желающих получить глубокое понимание аппаратного обеспечения ЭВМ. Книга будет полезна как для начинающих, так и для опытных специалистов, стремящихся расширить свои знания в области архитектуры и организации компьютерных систем. Особое внимание уделяется современным тенденциям развития аппаратного обеспечения, таким как энергоэффективность, безопасность и надежность. Рассматриваются перспективные направления исследований в области компьютерной архитектуры, такие как нейроморфные вычисления и квантовые вычисления. На сайте есть и другие пдф книги с учебниками, которые можно читать и скачать бесплатно.