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计算机组成原理与系统结构


作者:
包健 冯建文 章复嘉
定价:
39.00元
ISBN:
978-7-04-027887-3
版面字数:
660千字
开本:
16开
全书页数:
451页
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2013-08-12
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机类专业核心课程
三级分类:
计算机组织与体系结构

本书从计算机组成原理与系统结构的基本概念出发,系统地论述了计算机系统的基本组成、工作原理和设计方法,并从提高计算机性能的角度,分析和探讨了计算机系统结构的基本原理和设计方法。全书共分为10章,主要内容包括计算机组成的基本概念和层次结构、计算机硬件基础、信息编码与数据表示、运算方法与运算器、存储体系、指令系统、控制器、输入输出系统、总线、流水线与并行处理技术。

本书配有相应的YY-Z02计算机组成原理实验系统及其CAI软件,使理论教学与实践环节相结合,有助于提高学生的学习兴趣及动手能力。本书每章后面都附有习题,且开发了与本书配套的多媒体教学软件,并配有习题解答。

本书可作为高等学校计算机专业“计算机组成原理与系统结构”课程本科教材,也可供从事计算机相关工作的科技人员、计算机爱好者及各类自学人员参考。

  • 第1章 计算机组成原理概论
    • 1.1 计算机系统的发展与应用
      • 1.1.1 计算机的产生
      • 1.1.2 计算机的发展
      • 1.1.3 微型计算机的发展
      • 1.1.4 计算机的应用
    • 1.2 计算机的分类和性能指标
      • 1.2.1 按计算机体系结构分类
      • 1.2.2 按计算机的用途分类
      • 1.2.3 按计算机的使用方式分类
      • 1.2.4 按计算机的规模分类
      • 1.2.5 计算机的性能指标
    • 1.3 计算机系统的基本组成
      • 1.3.1 计算机硬件系统
      • 1.3.2 计算机软件系统
      • 1.3.3 计算机系统的层次结构
    • 本章小结
    • 习题1
  • 第2章 计算机硬件基础
    • 2.1 半导体器件的开关特性
      • 2.1.1 二极管的开关特性
      • 2.1.2 三极管的开关特性
      • 2.1.3 MOS管的开关特性
    • 2.2 基本逻辑运算和基本门电路
      • 2.2.1 逻辑变量和逻辑表达式
      • 2.2.2 逻辑门
      • 2.2.3 逻辑代数的基本定律
      • 2.2.4 逻辑函数的化简
    • 2.3 组合逻辑电路实例
      • 2.3.1 加法器
      • 2.3.2 算术逻辑部件
      • 2.3.3 译码器
      • 2.3.4 数据选择器
    • 2.4 时序逻辑电路
      • 2.4.1 触发器和锁存器
      • 2.4.2 寄存器
      • 2.4.3 移位寄存器
      • 2.4.4 计数器
    • 2.5 计算机芯片的制造过程
      • 2.5.1 制造芯片的准备阶段
      • 2.5.2 光刻蚀
      • 2.5.3 掺杂
      • 2.5.4 测试、切割和封装
    • 本章小结
    • 习题2
  • 第3章 信息编码与数据表示
    • 3.1 数值数据的表示
      • 3.1.1 进位计数制
      • 3.1.2 不同数制之间数的相互转换
      • 3.1.3 十进制数的编码
    • 3.2 数据格式
      • 3.2.1 机器数
      • 3.2.2 小数点的表示方法
    • 3.3 定点机器数表示方法
      • 3.3.1 原码表示法
      • 3.3.2 补码表示法
      • 3.3.3 反码表示法
      • 3.3.4 移码表示法
      • 3.3.5 定点机器数转换
    • 3.4 浮点机器数表示方法
      • 3.4.1 浮点数的格式
      • 3.4.2 浮点数的规格化表示
      • 3.4.3 浮点数的表示范围
    • 3.5 非数值数据的表示
      • 3.5.1 字符编码
      • 3.5.2 汉字编码
    • 3.6 校验码
      • 3.6.1 奇偶校验码
      • 3.6.2 海明校验码
      • 3.6.3 循环冗余检验码
    • 3.7 现代计算机系统的数据表示
    • 本章小结
    • 习题3
  • 第4章 运算方法与运算器
    • 4.1 定点数的加减运算及实现
      • 4.1.1 补码加减运算及运算器
      • 4.1.2 机器数的移位运算
      • 4.1.3 移码加减运算与判溢
      • 4.1.4 十进制加法运算
    • 4.2 定点数的乘法运算及实现
      • 4.2.1 原码乘法及实现
      • 4.2.2 补码乘法及实现
      • 4.2.3 阵列乘法器
    • 4.3 定点数除法运算及实现
      • 4.3.1 原码除法及实现
      • 4.3.2 补码除法及实现
      • 4.3.3 阵列除法器
    • 4.4 定点运算器的组成与结构
      • 4.4.1 定点运算器的组成
      • 4.4.2 定点运算器的内部总线结构与通路
      • 4.4.3 标志寄存器
    • 4.5 浮点运算及运算器
      • 4.5.1 浮点加减运算
      • 4.5.2 浮点乘法运算
      • 4.5.3 浮点除法运算
      • 4.5.4 浮点运算器
    • 4.6 浮点运算器举例
      • 4.6.1 80x87算术协处理器
      • 4.6.2 浮点运算流水线
    • 本章小结
    • 习题4
  • 第5章 存储体系
    • 5.1 存储体系概述
      • 5.1.1 存储器的分类
      • 5.1.2 存储器的层次结构
    • 5.2 主存储器
      • 5.2.1 主存储器性能指标
      • 5.2.2 主存储器的工作原理
      • 5.2.3 随机读写存储器
      • 5.2.4 只读存储器
      • 5.2.5 高性能的主存储器
    • 5.3 主存储器与CPU的连接
      • 5.3.1 存储器芯片介绍
      • 5.3.2 存储容量的扩展
      • 5.3.3 主存储器与CPU的连接
    • 5.4 高速存储器
      • 5.4.1 双端口存储器
      • 5.4.2 多体交叉存储器
    • 5.4.3 相联存储器
    • 5.5 高速缓冲存储器
      • 5.5.1 Cache的基本原理
      • 5.5.2 主存与Cache的地址映射方式
      • 5.5.3 替换算法
      • 5.5.4 写策略
      • 5.5.5 Cache的多层次设计
    • 5.6 虚拟存储器
    • 5.7 外存储器
      • 5.7.1 磁盘存储器
      • 5.7.2 RAID
    • 5.7.3 光盘存储器
      • 5.7.4 闪存盘
    • 5.8 存储保护
    • 5.9 IA32架构的存储系统举例
      • 5.9.1 P6微架构下的Cache
    • 5.9.2 Intel NetBurst微架构下的Cache
    • 5.9.3 Intel Core微架构的多核高效内存管理技术
    • 本章小结
    • 习题5
  • 第6章 指令系统
    • 6.1 指令格式
      • 6.1.1 指令操作码与地址码
      • 6.1.2 指令字长和操作码扩展
    • 6.2 寻址方式
      • 6.2.1 指令寻址
      • 6.2.2 数据寻址
    • 6.3 指令类型
    • 6.4 指令系统概述
      • 6.4.1 指令系统的要求
      • 6.4.2 指令系统的发展
      • 6.4.3 CISC的特点
      • 6.4.4 RISC的特点
      • 6.4.5 指令系统举例
    • 本章小结
    • 习题6
  • 第7章 控制器
    • 7.1 控制器的组成及指令的执行
      • 7.1.1 计算机的基本组成和功能
      • 7.1.2 控制器的组成
      • 7.1.3 时序系统
      • 7.1.4 控制方式和时序的产生
      • 7.1.5 系统结构和数据通路的设计
      • 7.1.6 简单计算机系统主机各部件的实现方案
    • 7.1.7 指令的执行过程
    • 7.2 硬布线控制器
      • 7.2.1 控制器的设计方法
      • 7.2.2 硬布线控制器的结构与原理
      • 7.2.3 硬布线控制器的时序系统
      • 7.2.4 硬布线控制器设计举例
    • 7.3 微程序控制器
      • 7.3.1 微程序控制的基本概念和工作原理
      • 7.3.2 简单微程序控制器的设计
      • 7.3.3 微程序设计技术
      • 7.3.4 微程序控制方式下模型机的设计实例
      • 7.3.5 模型机微程序设计
      • 7.3.6 微程序控制器与硬布线控制器的比较
    • 本章小结
    • 习题7
  • 第8章 输入输出系统
    • 8.1 概述
      • 8.1.1 输入输出系统的构成
      • 8.1.2 外设与CPU的连接
      • 8.1.3 I/O指令格式
    • 8.2 输入输出接口
      • 8.2.1 I/O接口的功能
      • 8.2.2 I/O接口的组成
    • 8.3 主机与外设交换信息的方式
      • 8.3.1 程序查询方式
      • 8.3.2 程序中断方式
      • 8.3.3 直接存储器访问方式
      • 8.3.4 通道与输入输出处理机方式
    • 8.4 中断系统
      • 8.4.1 中断的基本概念
      • 8.4.2 中断请求与判优
      • 8.4.3 中断响应
      • 8.4.4 中断服务与返回
    • 本章小结
    • 习题8
  • 第9章 总线
    • 9.1 总线的基本概念
      • 9.1.1 总线的特性
      • 9.1.2 总线的分类
      • 9.1.3 总线的性能指标
    • 9.2 系统总线的结构
    • 9.3 总线信息的传送方式
    • 9.4 总线仲裁和定时
      • 9.4.1 总线仲裁
      • 9.4.2 总线的定时
    • 9.5 实用总线标准
      • 9.5.1 ISA总线
      • 9.5.2 EISA总线
      • 9.5.3 PCI总线
      • 9.5.4 PCI Express总线
      • 9.5.5 RS-232C/RS-485接口总线
      • 9.5.6 USB接口总线
      • 9.5.7 IEEE 1394接口总线
    • 本章小结
    • 习题9
  • 第10章 流水线与并行处理技术
    • 10.1 流水线原理
      • 10.1.1 流水线基本概念
      • 10.1.2 流水线分类
      • 10.1.3 流水线性能分析
    • 10.2 流水线相关及处理
      • 10.2.1 结构相关
      • 10.2.2 数据相关
      • 10.2.3 控制相关
    • 10.2.4 流水线的中断与处理
    • 10.3 流水线的调度方法
      • 10.3.1 非线性流水线的静态调度技术
      • 10.3.2 流水线的动态调度技术
    • 10.4 高级流水线技术
      • 10.4.1 超标量流水线技术
      • 10.4.2 超流水线技术
      • 10.4.3 超标量超流水线技术
      • 10.4.4 超长指令字技术
      • 10.4.5 向量流水技术
    • 10.5 并行处理技术
      • 10.5.1 并行处理技术的基本概念
      • 10.5.2 SIMD阵列处理机
      • 10.5.3 多处理机系统
    • 10.6 Pentium微处理器的系统结构
      • 10.6.1 Pentium Ⅱ微处理器
      • 10.6.2 Pentium 4微处理器
    • 10.7 片上多核处理器架构
      • 10.7.1 Intel Core微架构
      • 10.7.2 IBM Cell架构
    • 本章小结
    • 习题10
  • 参考文献

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