計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

前言

“計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”是計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目的在于幫助學(xué)生建立計算機系統(tǒng)的完整概念，學(xué)習(xí)計算機系統(tǒng)的分析方法和設(shè)計方法，了解計算機系統(tǒng)的最新研究成果。本書以計算機組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念和原理為核心，系統(tǒng)介紹新型多核計算機系統(tǒng)的cPU、存儲器、總線和I／O系統(tǒng)的硬件組成與工作原理，同時介紹并行計算機系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。概括起來，本書具有以下特點：·針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，對課程內(nèi)容進行重新設(shè)計，去除芯片級、電路（接線）級內(nèi)容，只保留模塊組成、基本原理等邏輯層內(nèi)容，而把省下來的篇幅集中于介紹新技術(shù)、新思想和新方法，尤其是計算機的核心部件——CPU，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近計算機發(fā)展的現(xiàn)實。·兼顧理論性與應(yīng)用性，引入新型計算機技術(shù)成果（如酷睿2 CPU、多核技術(shù)、PCIExpress總線、SATA接口、網(wǎng)格計算等），滿足學(xué)生對新穎、實用計算機知識的需求?！び猛ㄋ滓锥奈淖稚钊霚\出地介紹計算機系統(tǒng)的基本原理和新技術(shù)、新知識，經(jīng)典理論敘述清楚、透徹，易于理解，新知識資料翔實，貼近實際應(yīng)用和未來發(fā)展。在本書的基礎(chǔ)上，編者設(shè)計了新型“計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程，構(gòu)建了以計算機組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本理論為核心、重點介紹新型多核計算機系統(tǒng)組成與工作原理的教學(xué)體系。其主要特色包括：國際化的教學(xué)內(nèi)容與“理論+應(yīng)用”的教學(xué)體系；基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點的教學(xué)設(shè)計；基于知識結(jié)構(gòu)和知識點的自主學(xué)習(xí)方式；多元化、立體化的教學(xué)互動交流；多渠道、全方位的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系。經(jīng)教育部組織專家評審，“計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程獲選為2007年度國家精品課程（網(wǎng)絡(luò)教育）。課程網(wǎng)站提供教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、教學(xué)中重點難點的動畫演示等編者精心制作的教學(xué)輔助資源，需要的教師和讀者可以免費下載。本書共分8章，具體內(nèi)容如下：·第1章計算機系統(tǒng)概論。本章主要介紹計算機系統(tǒng)的基本情況，包括計算機的分類、發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域，以及計算機的軟硬件組成，最后介紹計算機系統(tǒng)的幾個主要概念?！さ?章運算方法和運算器。本章主要介紹計算機中數(shù)值數(shù)據(jù)、非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示，以及定點、浮點運算方法，最后介紹作為CPU一部分的定點、浮點運算器。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹新型多核計算機系統(tǒng)的硬件組成與工作原理，同時也介紹并行計算機系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。全書共分8章，主要內(nèi)容包括：計算機系統(tǒng)概論，運算方法和運算器，存儲系統(tǒng)，指令系統(tǒng)，中央處理器（CPU），總線系統(tǒng)，輸入輸出（I/O）系統(tǒng)，并行計算機系統(tǒng)。    本書兼顧理論性與應(yīng)用性，經(jīng)典理論敘述清楚，深入淺出，新知識資料翔實，新穎實用，并且全面引入了酣睿2 CPU、多核技術(shù)、PCI Express總線、SATA接門、網(wǎng)格計算等新型計算機技術(shù)成果。    本書可作為高等院校計算機及相關(guān)學(xué)科本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也適合現(xiàn)代遠程教育、成人教育學(xué)生使用，還可供從事計算機工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　計算機系統(tǒng)概論　1.1　計算機的分類、發(fā)展與應(yīng)用    1.1.1　計算機的分類    1.1.2　計算機的發(fā)展概況    1.1.3　計算機的應(yīng)用　1.2　計算機的基本組成    1.2.1　計算機硬件    1.2.2　計算機軟件    1.2.3  軟件與硬件的邏輯等價性　1.3　計算機系統(tǒng)的概念    1.3.1　計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)    1.3.2　計算機系統(tǒng)的三個術(shù)語    1.3.3　計算機體系結(jié)構(gòu)的分類　習(xí)題第2章　運算方法和運算器  2.1　數(shù)據(jù)信息的表示    2.1.1　數(shù)值數(shù)據(jù)的表示    2.1.2　非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示    2.1.3　數(shù)據(jù)信息的校驗  2.2　定點運算和定點運算器    2.2.1　定點加、減法運算    2.2.2　定點乘、除法運算    2.2.3　邏輯運算    2.2.4　定點運算器的組成  2.3　浮點運算和浮點運算器    2.3.1　浮點數(shù)的加、減法運算    2.3.2　浮點數(shù)的乘、除法運算    2.3.3　浮點運算流水線    2.3.4　浮點運算器實例  習(xí)題第3章　存儲系統(tǒng)　3.1　存儲器概述    3.1.1　基本概念    3.1.2　存儲器的分類    3.1.3　存儲器的分級結(jié)構(gòu)    3.1.4　存儲器的基本構(gòu)成　3.2　半導(dǎo)體存儲器芯片    3.2.1　隨機讀寫存儲器    3.2.2　只讀存儲器　3.3　主存儲器    3.3.1　主存儲器的技術(shù)指標(biāo)    3.3.2　主存儲器的基本組成    3.3.3　主存儲器的擴展　3.4　高速存儲器    3.4.1　雙端口存儲器    3.4.2　多模塊交叉存儲器    3.4.3　相聯(lián)存儲器　3.5　高速緩沖存儲器    3.5.1　cache基本原理    3.5.2　地址映射    3.5.3　替換策略    3.5.4　寫操作策略    3.5.5  Pentium PC機的cache　3.6　虛擬存儲器    3.6.1　虛擬存儲器基本原理    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    3.6.6  Pentium PC機的虛擬地址模式　3.7　存儲保護    3.7.1　存儲區(qū)域保護    3.7.2　訪問方式保護　習(xí)題第4章　指令系統(tǒng)第5章　中央處理器第6章　總線系統(tǒng)第7章　輸入輸出（I/O）系統(tǒng)第8章　并行計算機系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

理想的輸出設(shè)備應(yīng)該是“會寫”和“會講”的?！皶憽币呀?jīng)做到，如目前廣為使用的激光打印機、繪圖儀、CRT／LCD顯示器等，這些設(shè)備不僅能輸出文字信號，而且還能畫出圖形。至于“會講”即輸出語言的設(shè)備，目前已有初級的語音合成產(chǎn)品問世。3）適配器外圍設(shè)備有高速的，也有低速的，有機電結(jié)構(gòu)的，也有全電子式的。由于種類繁多且速度各異，因而它們通常不是直接地同高速工作的主機相連接，而是通過適配器（Adapter）部件與主機相連接。適配器的作用相當(dāng)于一個轉(zhuǎn)換器，它可以保證外圍設(shè)備按照計算機系統(tǒng)特性所要求的形式發(fā)送或接收信息。一個典型的計算機系統(tǒng)具有各種類型的外圍設(shè)備，因而具有各種類型的適配器。適配器使得被連接的外圍設(shè)備通過總線與主機進行聯(lián)系，以使主機和外圍設(shè)備并行協(xié)調(diào)地工作。5.總線除了上述五大部件外，計算機系統(tǒng)中還必須有總線（Bus）。計算機系統(tǒng)通過總線將CPU、主存儲器及I／O設(shè)備連接起來。總線是構(gòu)成計算機系統(tǒng)的骨架，是多個系統(tǒng)部件之間進行數(shù)據(jù)傳送的公共通路。借助于總線連接，計算機在各部件之間實現(xiàn)傳送地址、數(shù)據(jù)和控制信息的操作。按照信號類型，可將總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。其中，數(shù)據(jù)總線主要傳送數(shù)據(jù)，是雙向的，既可以輸入，又可以輸出；地址總線傳送地址信息，是單向的，決定數(shù)據(jù)或命令傳送給誰；而控制總線則傳送各種控制信號。1.2.2 計算機軟件計算機軟件是程序的有序集合，而程序則是指令的有序集合。在大多數(shù)計算機中，每一條指令都被分配了一個唯一的編號（稱為操作碼），以機器指令代碼的形式存儲。因為計算機存儲器能夠存儲數(shù)字，所以它也能存儲指令代碼。因此，整個程序（指令序列）可以表示成一系列的數(shù)字，從而可以像數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)那樣被計算機所處理。1.軟件系統(tǒng)一臺計算機中全部程序的集合，統(tǒng)稱為這臺計算機的軟件系統(tǒng)。事實上，利用計算機進行計算、控制或做其他工作時，需要有各種用途的程序。因此，凡是用于一臺計算機的各種程序，統(tǒng)稱為這臺計算機的程序或軟件系統(tǒng)。計算機軟件按其功能可分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件兩大類。1）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶為解決某種應(yīng)用問題而編制的程序，如工程設(shè)計程序、數(shù)據(jù)處理程序、自動控制程序、企業(yè)管理程序、情報檢索程序、科學(xué)計算程序等等。隨著計算機的廣泛應(yīng)用，這類程序的種類越來越多。

編輯推薦

《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》可作為高等院校計算機及相關(guān)學(xué)科本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也適合現(xiàn)代遠程教育、成人教育學(xué)生使用，還可供從事計算機工作的工程技術(shù)人員參考。叢書特點：教學(xué)目標(biāo)明確，注重理論與實踐的結(jié)合；教學(xué)方法靈活，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；教學(xué)內(nèi)容先進，強調(diào)計算機在各專業(yè)中的應(yīng)用；教學(xué)模式完善，提供配套的教學(xué)資源解決方案。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PDF格式下載

---