計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，ISBN：9787505377042，作者：胡越明編著

書(shū)籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 1.1 數(shù)字電路基礎(chǔ) 1.1.1 邏輯代數(shù)的基本知識(shí) 1.1.2 常見(jiàn)的門(mén)電路 1.1.3 數(shù)字系統(tǒng)基礎(chǔ) 1.2 計(jì)算機(jī)的基本組成 1.2.1 計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 1.2.2 計(jì)算機(jī)軟件 1.2.3 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言及其編譯 1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概論 1.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念 1.3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià) 1.3.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性 1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的歷史與發(fā)展 1.4.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史 1.4.2 計(jì)算機(jī)的分類(lèi) 1.4.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 習(xí)題一 第2章 數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)運(yùn)算 2.1 數(shù)據(jù)編碼 2.1.1 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 2.1.2 定點(diǎn)數(shù)的編碼 2.1.3 浮點(diǎn)數(shù)的編碼 2.1.4 非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼 2.1.5 檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼 2.2 定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算和運(yùn)算器 2.2.1 定點(diǎn)數(shù)的加減法運(yùn)算 2.2.2 定點(diǎn)數(shù)乘除法運(yùn)算 2.2.3 邏輯運(yùn)算 2.3 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算和運(yùn)算器 2.3.1 浮點(diǎn)數(shù)加法和減法 2.3.2 浮點(diǎn)數(shù)乘法和除法 2.4 運(yùn)算器的歷史與發(fā)展 習(xí)題二 第3章 存儲(chǔ)系統(tǒng) 3.1 存儲(chǔ)器芯片 3.2 存儲(chǔ)器的構(gòu)成 3.2.1 存儲(chǔ)器的基本組織 3.2.2 存儲(chǔ)器的工作周期 3.2.3 提高存儲(chǔ)器工作速度的技術(shù) 3.2.4 訪存的局部性 3.3 高速緩存 3.3.1 cache的功能與基本原理 3.3.2 地址映像與變換 3.3.3 替換策略及更新策略 3.3.4 cache的性能和類(lèi)型 3.4 虛擬存儲(chǔ)器 3.4.1 頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器 3.4.2 段式虛擬存儲(chǔ)器 3.4.3 段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器 3.4.4 虛擬存儲(chǔ)器的管理策略 3.5 存儲(chǔ)器的歷史與發(fā)展 習(xí)題三 第4章 計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng) 4.1 指令的格式和編碼 4.1.1 操作碼 4.1.2 地址碼 4.1.3 指令字長(zhǎng)度 4.1.4 指令助記符 4.2 數(shù)據(jù)的類(lèi)型及其存儲(chǔ)方式 4.2.1 操作數(shù)的類(lèi)型 4.2.2 操作數(shù)的存儲(chǔ)方式 4.2.3 數(shù)據(jù)對(duì)齊方式 4.2.4 堆棧 4.3 尋址方式 4.4 指令格式的設(shè)計(jì) 4.4.1 操作碼的編碼 4.4.2 地址碼的設(shè)計(jì) 4.4.3 指令的訪存類(lèi)型 4.5 指令集 4.6 指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計(jì)實(shí)例 4.7 指令系統(tǒng)的歷史與發(fā)展 4.7.1 RISC與CISC 4.7.2 指令系統(tǒng)對(duì)多媒體信息處理的支持 習(xí)題四 第5章 控制單元 5.1 基本概念 5.1.1 CPU的功能與結(jié)構(gòu) 5.1.2 數(shù)據(jù)通路的構(gòu)成 5.2 指令的執(zhí)行過(guò)程 5.2.1 運(yùn)算指令周期 5.2.2 訪存指令周期 5.2.3 控制指令周期 5.3 控制器的基本結(jié)構(gòu) 5.3.1 硬連線控制器 5.3.2 微程序控制器 5.3.3 陣列邏輯控制器 5.4 指令流水技術(shù) 5.4.1 流水技術(shù)的基本概念 5.4.2 指令的調(diào)度 5.4.3 分支預(yù)測(cè) 5.4.4 多重指令啟動(dòng) 5.4.5 多線程處理器 5.5 CPU的歷史與發(fā)展 5.5.1 奔騰處理器 5.5.2 PowerPC處理器 5.5.3 Alpha處理器 5.5.4 MIPS R4000的超流水線結(jié)構(gòu) 習(xí)題五 第6章 總線與輸入輸出系統(tǒng) 6.1 總線的基本原理 6.1.1 總線的信息傳遞方式 6.1.2 總線的定時(shí) 6.1.3 總線控制 6.1.4 總線接口 6.2 輸入輸出設(shè)備的類(lèi)型和尋址 6.2.1 輸入輸出設(shè)備的類(lèi)型 6.2.2 輸入輸出設(shè)備的尋址 6.3 程序控制方式 6.3.1 程序查詢輸入輸出方式 6.3.2 中斷方式 6.4 直接訪存數(shù)據(jù)傳輸方式與輸入輸出通道方式 6.4.1 DMA方式的基本概念 6.4.2 DMA傳送方式 6.4.3 基本的DMA控制器 6.4.4 通道方式 6.5 輸入輸出接口與總線 6.5.1 輸入輸出接口 6.5.2 輸入輸出總線 習(xí)題六 第7章 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 7.1 并行計(jì)算機(jī)的分類(lèi) 7.2 向量流水計(jì)算機(jī) 7.2.1 向量數(shù)據(jù)與向量指令 7.2.2 向量流水計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu) 7.2.3 向量流水技術(shù) 7.3 陣列計(jì)算機(jī) 7.3.1 陣列計(jì)算機(jī)的構(gòu)成 7.3.2 陣列計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 7.3.3 陣列計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng) 7.4 多處理機(jī)系統(tǒng) 7.4.1 多處理機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 7.4.2 多處理機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 7.4.3 多處理機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信 7.4.4 多處理機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng) 7.4.5 多處理機(jī)系統(tǒng)實(shí)例 7.5 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 7.5.1 概述 7.5.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7.5.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 7.5.4 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算 習(xí)題七 主要參考文獻(xiàn)

媒體關(guān)注與評(píng)論

編者的話本書(shū)根據(jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)最新的計(jì)算機(jī)教程編寫(xiě)。美國(guó)的IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)和ACM于2001年制訂了計(jì)算機(jī)教程CC2001。國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)教育界也開(kāi)展了相應(yīng)的新教程制訂工作。2001年4月，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育委員會(huì)在上海召開(kāi)了新世紀(jì)計(jì)算機(jī)教育與CC2001教程研討會(huì)，會(huì)上交流了國(guó)內(nèi)各主要高校在計(jì)算機(jī)教育方面的經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)容涉及到教育思想、培養(yǎng)方案、素質(zhì)教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估等諸多方面。為適應(yīng)新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的超越式發(fā)展要求，計(jì)算機(jī)教育應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)的以知識(shí)為本、專(zhuān)業(yè)為本、教師為本的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為本的教學(xué)模式，以促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展；應(yīng)壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)，營(yíng)造寬松的自主學(xué)習(xí)環(huán)境、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；應(yīng)從人才培養(yǎng)的大局出發(fā)，站在素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育的高度進(jìn)行教育改革。應(yīng)采用以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，由以“教”為主向以“學(xué)”為主的方向發(fā)展，培養(yǎng)模式應(yīng)從單一性向多樣性發(fā)展。CC2001對(duì)培養(yǎng)我國(guó)新世紀(jì)的計(jì)算機(jī)人才有很好的參考價(jià)值，中國(guó)計(jì)算機(jī)教育界根據(jù)我國(guó)國(guó)情研究并制訂了適合國(guó)內(nèi)院校使用的教程。新的教程中把學(xué)科所包含的教學(xué)內(nèi)容歸結(jié)為14個(gè)知識(shí)體，提煉出了更精簡(jiǎn)的核心知識(shí)單元。計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為其中的一個(gè)知識(shí)體系，其內(nèi)容包括數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的機(jī)器級(jí)表示、匯編級(jí)機(jī)器組織、存儲(chǔ)系統(tǒng)的組織與體系結(jié)構(gòu)、接口與通信、功能部件的組織、多處理機(jī)與新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等。本書(shū)的編寫(xiě)基本覆蓋了上述內(nèi)容，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有的教材內(nèi)容，以保持內(nèi)容上的銜接。本書(shū)的內(nèi)容分為7章，第1章主要介紹數(shù)字邏輯方面的基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概論；第2章介紹計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示和數(shù)據(jù)的運(yùn)算過(guò)程；第3章介紹存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括高速緩存和虛擬存儲(chǔ)器；第4章介紹指令系統(tǒng)和簡(jiǎn)單的匯編程序設(shè)計(jì)，以使學(xué)生掌握匯編級(jí)指令的運(yùn)用；第5章介紹指令的執(zhí)行控制，包括CPU結(jié)構(gòu)和各種指令流水的技術(shù)；第6章介紹總線和輸入輸出系統(tǒng)，即接口和通信方面的內(nèi)容；第7章則介紹并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本書(shū)作為大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教材，全部?jī)?nèi)容適合于約72學(xué)時(shí)的教學(xué)。在內(nèi)容選擇上，本教材更加突出新出現(xiàn)的技術(shù)，而去除或者壓縮比較陳舊的內(nèi)容，以反映這一領(lǐng)域的新發(fā)展。本教材的另一個(gè)特點(diǎn)是更加密切地結(jié)合實(shí)際，每一章的最后一節(jié)介紹有關(guān)的背景知識(shí)和實(shí)際產(chǎn)品，這部分內(nèi)容只要求學(xué)生一般地了解，以拓展學(xué)生的視野，可作為學(xué)生閱讀內(nèi)容。本教材還配備了更多的解題實(shí)例，以便于學(xué)生掌握這一學(xué)科領(lǐng)域的基本技能，也使本教材更便于學(xué)生自學(xué)。本書(shū)在作者多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成。盡管作者作了很多努力，但是作者的水平畢竟有限。對(duì)于本書(shū)中的缺點(diǎn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)廣大讀者給予批評(píng)指正。最后，感謝電子工業(yè)出版社對(duì)于本書(shū)出版提供的支持。胡越明2001年12月

編輯推薦

本書(shū)主要介紹計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容，分析了計(jì)算機(jī)各組成部分的工作原理和整體設(shè)計(jì)原理。計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示和數(shù)據(jù)的這算過(guò)程；介紹了存儲(chǔ)系統(tǒng)、指令系統(tǒng)和簡(jiǎn)單的匯編程序設(shè)計(jì)、總線和輸入輸出系統(tǒng)、并行計(jì)算系統(tǒng)。作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科的核心課程教材，本書(shū)的編寫(xiě)參考了新近公布的美國(guó)2001計(jì)算機(jī)教程。書(shū)中收錄了該課程領(lǐng)域中的一些新的內(nèi)容，并配有大量例題和習(xí)題，可作為大學(xué)本科和專(zhuān)科有關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材和教學(xué)參考書(shū)，也可作為工程技術(shù)人員和報(bào)考研究生的參考書(shū)。

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