計算機(jī)組成原理

前言

“計算機(jī)組成原理”課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課。本書在第一版的基礎(chǔ)上，參照AcM（美國計算機(jī)協(xié)會）、AIs（美國信息系統(tǒng)協(xié)會）和IEEE／CS（國際電氣電子工程師協(xié)會計算機(jī)學(xué)會）發(fā)布的CC2005（Computing Curricula.2 005’），參考研究生入學(xué)統(tǒng)考大綱，以培養(yǎng)專業(yè)能力、注重實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合編者多年一線教學(xué)和科研的經(jīng)驗(yàn)編寫而成。第二版在第一版的基礎(chǔ)上，對各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和修改，增加了例題分析的比重，使重要的知識點(diǎn)和例題相結(jié)合，完善了書后的習(xí)題部分，以鞏固學(xué)生所學(xué)知識，并提高分析和解決問題的能力。最后一章增加了模型機(jī)的設(shè)計案例，使學(xué)生逐步建立起計算機(jī)的整體概念?！队嬎銠C(jī)組成原理（第二版）》仍采用自頂向下的分析方法，從計算機(jī)整體結(jié)構(gòu)框架人手，由表及里，由淺入深，層層細(xì)化，逐步深入到計算機(jī)的內(nèi)核，重點(diǎn)介紹了基本概念、基本原理和設(shè)計方法，論述了馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部組成和整機(jī)的工作原理。本書按照計算機(jī)組成的層次結(jié)構(gòu)組織分成四篇內(nèi)容。第一篇為概述，重點(diǎn)介紹了計算機(jī)的基本組成和層次結(jié)構(gòu)，刪掉了圖靈機(jī)部分的內(nèi)容，充實(shí)了摩爾定律的部分內(nèi)容。第一版教材的第2章數(shù)字邏輯部分調(diào)整到了附錄部分。第二篇為計算機(jī)系統(tǒng)，重點(diǎn)充實(shí)了半導(dǎo)體存儲器的結(jié)構(gòu)，磁表面存儲器的工作原理和習(xí)題部分，刪掉了FireWire串行總線部分，增加了多模塊交叉存儲器一節(jié)。第三篇為中央處理器，增加了校驗(yàn)碼一節(jié)，適當(dāng)增加了一些運(yùn)算方法，充實(shí)了指令流水線的內(nèi)容和指令系統(tǒng)的例題部分。第四篇為控制器，原來的兩章合并成了一章，按照控制器的功能分析和設(shè)計思路組織教材內(nèi)容，并以一個模型機(jī)的分析設(shè)計貫穿整章的內(nèi)容，以使學(xué)生建立起一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)的概念。本教材的第1、3、10章由李繼民編寫，第7、8、9章和附錄A由何欣楓編寫，第2、4、5章由王兵編寫，第6章由陳吳編寫，最后由李繼民、何欣楓統(tǒng)稿。本書在編寫過程中，得到了許多專家的大力支持，參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此表示誠摯的謝意。限于編者的水平有限，書中難免有不妥之處，懇切希望讀者予以指正。

內(nèi)容概要

　　《計算機(jī)組成原理（第2版）》既可作為高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教材，又適合作為通信工程、電子工程等專業(yè)的教材。“計算機(jī)組成原理”課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課。《計算機(jī)組成原理（第2版）》在第一版的基礎(chǔ)上，對各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和修改，增加了例題分析的比重，使重要的知識點(diǎn)和例題相結(jié)合，完善了書后的習(xí)題部分，以提高讀者分析和解決問題的能力。最后一章增加了模型機(jī)的設(shè)計案例，使讀者建立起計算機(jī)的整體概念?！　　队嬎銠C(jī)組成原理（第2版）》采用自頂向下的分析方法，從計算機(jī)整體結(jié)構(gòu)框架入手，由表及里，層層細(xì)化，逐步深入到計算機(jī)的內(nèi)核，論述了馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部組成和整機(jī)的工作原理?！　“凑沼嬎銠C(jī)組成的層次結(jié)構(gòu)組織成四篇內(nèi)容：第一篇概述、第二篇計算機(jī)系統(tǒng)、第三篇中央處理器、第四篇控制器。

書籍目錄

第一篇 概述第1章 計算機(jī)系統(tǒng)概論1.1 計算機(jī)系統(tǒng)簡介1.1.1 計算機(jī)簡史1.1.2 摩爾定律1.1.3 計算機(jī)系統(tǒng)的分類1.1.4 計算機(jī)系統(tǒng)1.1.5 計算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢1.1.6 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、組成與實(shí)現(xiàn)1.2 現(xiàn)代計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)1.2.1 馮·諾依曼計算機(jī)的特點(diǎn)1.2.2 計算機(jī)的硬件組成1.2.3 非馮·諾依曼計算機(jī)1.3 計算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)1.3.1 虛擬機(jī)的概念1.3.2 虛擬機(jī)的層次結(jié)構(gòu)1.3.3 硬件和軟件的邏輯等價性1.4 計算機(jī)的性能指標(biāo)1.4.1 機(jī)器字長1.4.2 存儲容量1.4.3 運(yùn)算速度1.5 本書結(jié)構(gòu)小結(jié)習(xí)題第二篇 計算機(jī)系統(tǒng)第2章 系統(tǒng)總線2.1 計算機(jī)系統(tǒng)互連結(jié)構(gòu)2.2 總線的基本概念2.2.1 總線特性2.2.2 總線性能指標(biāo)2.2.3 總線內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.2.4 總線標(biāo)準(zhǔn)2.3 總線連接方式2.3.1 單總線2.3.2 雙總線2.3.3 多總線2.4 總線設(shè)計要素2.4.1 總線仲裁2.4.2 總線定時2.4.3 總線數(shù)據(jù)傳輸模式2.4.4 總線寬度2.4.5 總線復(fù)用2.5 PCI總線2.5.1 多總線分級結(jié)構(gòu)2.5.2 總線內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.5.3 總線周期類型2.5.4 總線周期操作2.5.5 PCI的總線仲裁小結(jié)習(xí)題第3章 存儲器3.1 存儲器概述3.1.1 存儲器特性3.1.2 存儲器分類3.1.3 存儲器的層次結(jié)構(gòu)3.2 半導(dǎo)體隨機(jī)存儲器3.2.1 半導(dǎo)體存儲器的組織3.2.2 SRAM3.2.3 DRAM3.2.4 DRAM的刷新3.2.5 DRAM控制器3.2.6 存儲器模塊3.3 半導(dǎo)體只讀存儲器3.4 存儲器與CPU連接3.4.1 芯片的引腳3.4.2 存儲容量的擴(kuò)展3.4.3 計算機(jī)中主存儲器的配置3.4.4 提高訪存速度的措施3.4.5 多模塊交叉存儲器3.5 高速緩沖存儲器3.5.1 基本原理3.5.2 Cache的設(shè)計要素3.5.3 Cache系統(tǒng)實(shí)例3.6 虛擬存儲器3.6.1 虛擬存儲器的基本概念3.6.2 頁式虛擬存儲器3.6.3 段式虛擬存儲器3.6.4 段頁式虛擬存儲器3.6.5 替換算法小結(jié)習(xí)題第4章 外圍設(shè)備4.1 概述4.1.1 外圍設(shè)備的一般功能與組成4.1.2 外圍設(shè)備的分類4.1.3 調(diào)用I／O設(shè)備的層次4.2 鍵盤4.2.1 硬件掃描鍵盤4.2.2 軟件掃描鍵盤4.3 顯示設(shè)備4.3.1 顯示方式與常見顯示規(guī)格4.3.2 光柵掃描成像原理4.3.3 屏幕顯示與顯示緩存間的對應(yīng)關(guān)系4.4 打印設(shè)備4.4.1 打印設(shè)備的分類4.4.2 點(diǎn)陣針式打印機(jī)4.4.3 激光打印機(jī)4.4.4 噴墨打印機(jī)4.4.5 幾種打印機(jī)的比較4.5 磁盤存儲器4.5.1 磁表面存儲器原理4.5.2 磁盤的物理組織4.5.3 磁盤的數(shù)據(jù)組織和尋址4.5.4 磁盤技術(shù)指標(biāo)4.6 其他外部存儲器4.6.1 RAID(磁盤冗余陣列)4.6.2 光存儲器4.6.3 磁帶4.7 外部接口SCSI4.7.1 接口的類型4.7.2 點(diǎn)對點(diǎn)和多點(diǎn)配置4.7.3 小型計算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)小結(jié)習(xí)題第5章 輸A／輸出系統(tǒng)5.1 輸入／輸出系統(tǒng)概述5.1.1 輸入／輸出接口5.1.2 接口的功能、基本組成和類型5.1 -3外設(shè)的識別與端口尋址5.1.4 輸入／輸出信息傳輸控制方式5.2 程序查詢方式及其接口5.2.1 程序查詢方式5.2.2 程序查詢方式接口5.3 程序中斷方式及其接口5.3.1 中斷的基本概念5.3.2 中斷請求和中斷判優(yōu)5.3.3 中斷響應(yīng)和中斷處理5.3.4 多重中斷與中斷屏蔽5.3.5 中斷全過程5.3.6 程序中斷接口結(jié)構(gòu)5.3.7 中斷控制器5.4 DMA方式及其接口5.4.1 ：DMA方式的基本概念5.4.2 DMA接口5.4.3 DMA傳輸方法與傳輸過程5.4.4 DMA控制器與外設(shè)的接口5.5 通道方式及其接口5.5.1 通道的基本概念5.5.2 通道的類型5.5.3 通道工作過程小結(jié)習(xí)題

章節(jié)摘錄

插圖：7.電子商務(wù)“電子商務(wù)”是指通過計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商務(wù)活動，是在Internet的廣闊聯(lián)系與傳統(tǒng)信息技術(shù)的豐富資源相結(jié)合的背景下應(yīng)運(yùn)而生的一種網(wǎng)上相互關(guān)聯(lián)的動態(tài)商務(wù)活動。電子商務(wù)是在1996年開始的，起步時間雖然不長，但因其高效率、低支付、高收益和全球性等特點(diǎn)，很快受到各國政府和企業(yè)的廣泛重視，有著廣闊的發(fā)展前景。目前，世界各地的許多公司已經(jīng)開始通過Internet進(jìn)行商業(yè)交易，他們通過網(wǎng)絡(luò)方式與顧客、批發(fā)商和供貨商等聯(lián)系，在網(wǎng)上進(jìn)行業(yè)務(wù)往來。由于生產(chǎn)、科研、應(yīng)用的飛速發(fā)展，促使計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不斷完善，形成了當(dāng)代計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)形式。60多年來計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程，是在馮·諾依曼型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，圍繞如何提高速度、擴(kuò)大存儲容量、降低成本、提高系統(tǒng)可靠性和方便用戶使用為目的，不斷開發(fā)新的硬件和軟件的過程。就體系結(jié)構(gòu)本身來說，主要是指令系統(tǒng)、微程序設(shè)計、流水線結(jié)構(gòu)、多級存儲器體系結(jié)構(gòu)、輸入／輸出體系結(jié)構(gòu)、并行體系結(jié)構(gòu)、分布式體系結(jié)構(gòu)、多媒體體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的形成和發(fā)展。隨著社會需求的不斷增長和微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仍在繼續(xù)發(fā)展，其發(fā)展趨勢是：①由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式計算機(jī)系統(tǒng)能為信息處理提供廉價的服務(wù)，因此計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的最終目標(biāo)，是將有線電視、數(shù)據(jù)通信和電話“三網(wǎng)合一”，進(jìn)入以通信為中心的體系結(jié)構(gòu)。②計算機(jī)智能化的進(jìn)一步發(fā)展，使各種知識庫及人工智能技術(shù)逐漸普及，人們將用自然語言和機(jī)器對話。計算機(jī)從數(shù)值計算為主過渡到知識推理為主，從而使計算機(jī)進(jìn)入知識處理階段。③隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，用多處理機(jī)技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)并行計算機(jī)的功能，而且還會出現(xiàn)計算機(jī)的動態(tài)結(jié)構(gòu)，即所謂模塊化計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。④多媒體技術(shù)將有重大突破和發(fā)展，并在微處理器、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信等方面引起重大變革。

編輯推薦

《計算機(jī)組成原理(第2版)》是21世紀(jì)高等院校計算機(jī)專業(yè)規(guī)劃教材。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    計算機(jī)組成原理 PDF格式下載

---