计算机组成与系统结构 / 21世纪大学本科计算机专业系列教材
¥43.00定价
作者: 袁春风
出版时间:2015-01
出版社:清华大学出版社
- 清华大学出版社
- 9787302219057
- 1-5
- 38723
- 16开
- 2015-01
- 工学
- 计算机科学与技术
- TP39
- 计算机
作者简介
内容简介
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》主要介绍计算机组成与系统结构涉及的相关概念、理论和技术内容,主要包括指令集体系结构、数据的表示和存储,以及实现指令集体系结构的计算机各部件的内部工作原理、组成结构及其相互连接关系。
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》共分9章:第1章对计算机系统及其性能评价进行概述性介绍;第2~3章主要介绍数据的机器级表示、运算,以及运算部件的结构与设计;第4章主要介绍包含主存、cache和虚拟存储器在内的存储器分层体系结构;第5~7章介绍指令系统以及各种CPU设计技术;第8~9章介绍总线互连以及输入输出系统。
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》内容详尽、反映现实、概念清楚、通俗易懂、实例丰富,并提供大量典型习题以供读者练习。
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》可以作为计算机专业本科或大专院校学生计算机组成原理与系统结构课程的教材,也可以作为有关专业研究生或计算机技术人员的参考书。
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》共分9章:第1章对计算机系统及其性能评价进行概述性介绍;第2~3章主要介绍数据的机器级表示、运算,以及运算部件的结构与设计;第4章主要介绍包含主存、cache和虚拟存储器在内的存储器分层体系结构;第5~7章介绍指令系统以及各种CPU设计技术;第8~9章介绍总线互连以及输入输出系统。
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》内容详尽、反映现实、概念清楚、通俗易懂、实例丰富,并提供大量典型习题以供读者练习。
《计算机组成与系统结构/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材》可以作为计算机专业本科或大专院校学生计算机组成原理与系统结构课程的教材,也可以作为有关专业研究生或计算机技术人员的参考书。
目录
第1章 计算机系统概述
1.1 计算机的功能和特性
1.2 计算机的发展历程
1.2.1 电子计算机的诞生
1.2.2 第一代计算机
1.2.3 第二代计算机
1.2.4 第三代计算机
1.2.5 第四代计算机
1.3 计算机系统的组成
1.3.1 计算机硬件
1.3.2 计算机软件
1.4 计算机系统的层次化结构
1.4.1 最终用户眼中的计算机
1.4.2 系统管理员眼中的计算机
1.4.3 应用程序员眼中的计算机
1.4.4 系统程序员眼中的计算机
1.4.5 程序开发与执行过程
1.5 本教材的主要内容和组织结构
1.6 计算机系统性能评价
1.6.1 计算机性能的定义
1.6.2 计算机性能的测试
1.6.3 用指令执行速度进行性能评估
1.6.4 用基准程序进行性能评估
1.7 本章小结
习题1
第2章 数据的机器级表示
2.1 数制和编码
2.1.1 信息的二进制编码
2.1.2 进位计数制
2.1.3 定点与浮点表示
2.1.4 定点数的编码表示
2.2 整数的表示
2.2.1 无符号整数的表示
2.2.2 带符号整数的表示
2.2.3 C语言中的整数类型
2.3 实数的表示
2.3.1 浮点数的表示格式
2.3.2 浮点数的规格化
2.3.3 IEEE754.浮点数标准
2.3.4 C语言中的浮点数类型
2.4 十进制数的表示
2.4.1 用ASCII码字符表示
2.4.2 用BCD码表示
2.5 非数值数据的编码表示
2.5.1 逻辑值
2.5.2 西文字符
2.5.3 汉字字符
2.6 数据的宽度和存储
2.6.1 数据的宽度和单位
2.6.2 数据的存储和排列顺序
2.7 数据校验码
2.7.1 奇偶校验码
2.7.2 海明校验码
2.7.3 循环冗余校验码
2.8 本章小结
习题2
第3章 运算方法和运算部件
3.1 高级语言和机器指令中的运算
3.1.1 C程序中涉及的运算
3.1.2 MIPS指令中涉及的运算
3.2 基本运算部件
3.2.1 串行进位加法器
3.2.2 进位选择加法器
3.2.3 并行进位加法器
3.2.4 算术逻辑部件
3.3 定点数运算
3.3.1 补码加减运算
3.3.2 原码加减运算
3.3.3 移码加减运算
3.3.4 原码乘法运算
3.3.5 补码乘法运算
3.3.6 快速乘法器
3.3.7 原码除法运算
3.3.8 补码除法运算
3.3.9 阵列除法器
3.4 浮点数运算
3.4.1 浮点数加减运算
3.4.2 浮点数乘除运算
3.5 运算部件的组成
3.5.1 定点运算部件
3.5.2 浮点运算部件
3.6 十进制数加减运算
3.7 本章小结
习题3
第4章 存储器分层体系结构
4.1 存储器概述
4.1.1 存储器的分类
4.1.2 主存储器的组成和基本操作
4.1.3 存储器的主要性能指标
4.1.4 存储器的层次化结构
4.2 半导体随机存取存储器
4.2.1 基本存储元件
4.2.2 静态RAM芯片
4.2.3 动态RAM芯片
4.3 半导体只读存储器和Flash存储器
4.3.1 半导体只读存储器
4.3.2 半导体Flash存储器
4.4 存储器芯片的扩展及其与CPU的连接
4.4.1 存储器芯片的扩展
4.4.2 存储器芯片与CPI_J的连接
4.5 并行存储器结构技术
4.5.1 双口存储器
4.5.2 多模块存储器
4.6 高速缓冲存储器
4.6.1 程序访问的局部性
4.6.2 cache的基本工作原理
4.6.3 cache行和主存块之间的映射方式
4.6.4 cache中主存块的替换算法
4.6.5 cache的一致性问题
4.6.6 cache性能评估
4.6.7 影响cache性能的因素
4.6.8 cache结构举例
4.7 虚拟存储器
4.7.1 进程与进程的上下文切换
4.7.2 存储器管理
4.7.3 虚拟地址空间
4.7.4 虚拟存储器的实现
4.7.5 存储保护
4.8 本章小结
习题4
第5章 指令系统
5.1 指令格式设计
5.1.1 指令地址码的个数
5.1.2 指令格式设计原则
5.2 指令系统设计
5.2.1 基本设计问题
5.2.2 操作数类型
5.2.3 寻址方式
5.2.4 操作类型
5.2.5 操作码编码
5.2.6 条件码的生成与使用
5.2.7 指令系统设计风格
5.3 指令系统实例
5.3.1 Pentium指令系统
5.3.2 PowerPC指令系统
5.3.3 MMX和SIMD指令技术
5.4 程序的机器级表示
5.4.1 MIPS汇编语言和机器语言
5.4.2 选择结构的机器代码表示
5.4.3 循环结构的机器代码表示
5.4.4 过程调用的机器代码表示
5.5 本章小结
……
第6章 中央处理器
第7章 指令流水线
第8章 系统总线
第9章 输入输出组织
参考文献
1.1 计算机的功能和特性
1.2 计算机的发展历程
1.2.1 电子计算机的诞生
1.2.2 第一代计算机
1.2.3 第二代计算机
1.2.4 第三代计算机
1.2.5 第四代计算机
1.3 计算机系统的组成
1.3.1 计算机硬件
1.3.2 计算机软件
1.4 计算机系统的层次化结构
1.4.1 最终用户眼中的计算机
1.4.2 系统管理员眼中的计算机
1.4.3 应用程序员眼中的计算机
1.4.4 系统程序员眼中的计算机
1.4.5 程序开发与执行过程
1.5 本教材的主要内容和组织结构
1.6 计算机系统性能评价
1.6.1 计算机性能的定义
1.6.2 计算机性能的测试
1.6.3 用指令执行速度进行性能评估
1.6.4 用基准程序进行性能评估
1.7 本章小结
习题1
第2章 数据的机器级表示
2.1 数制和编码
2.1.1 信息的二进制编码
2.1.2 进位计数制
2.1.3 定点与浮点表示
2.1.4 定点数的编码表示
2.2 整数的表示
2.2.1 无符号整数的表示
2.2.2 带符号整数的表示
2.2.3 C语言中的整数类型
2.3 实数的表示
2.3.1 浮点数的表示格式
2.3.2 浮点数的规格化
2.3.3 IEEE754.浮点数标准
2.3.4 C语言中的浮点数类型
2.4 十进制数的表示
2.4.1 用ASCII码字符表示
2.4.2 用BCD码表示
2.5 非数值数据的编码表示
2.5.1 逻辑值
2.5.2 西文字符
2.5.3 汉字字符
2.6 数据的宽度和存储
2.6.1 数据的宽度和单位
2.6.2 数据的存储和排列顺序
2.7 数据校验码
2.7.1 奇偶校验码
2.7.2 海明校验码
2.7.3 循环冗余校验码
2.8 本章小结
习题2
第3章 运算方法和运算部件
3.1 高级语言和机器指令中的运算
3.1.1 C程序中涉及的运算
3.1.2 MIPS指令中涉及的运算
3.2 基本运算部件
3.2.1 串行进位加法器
3.2.2 进位选择加法器
3.2.3 并行进位加法器
3.2.4 算术逻辑部件
3.3 定点数运算
3.3.1 补码加减运算
3.3.2 原码加减运算
3.3.3 移码加减运算
3.3.4 原码乘法运算
3.3.5 补码乘法运算
3.3.6 快速乘法器
3.3.7 原码除法运算
3.3.8 补码除法运算
3.3.9 阵列除法器
3.4 浮点数运算
3.4.1 浮点数加减运算
3.4.2 浮点数乘除运算
3.5 运算部件的组成
3.5.1 定点运算部件
3.5.2 浮点运算部件
3.6 十进制数加减运算
3.7 本章小结
习题3
第4章 存储器分层体系结构
4.1 存储器概述
4.1.1 存储器的分类
4.1.2 主存储器的组成和基本操作
4.1.3 存储器的主要性能指标
4.1.4 存储器的层次化结构
4.2 半导体随机存取存储器
4.2.1 基本存储元件
4.2.2 静态RAM芯片
4.2.3 动态RAM芯片
4.3 半导体只读存储器和Flash存储器
4.3.1 半导体只读存储器
4.3.2 半导体Flash存储器
4.4 存储器芯片的扩展及其与CPU的连接
4.4.1 存储器芯片的扩展
4.4.2 存储器芯片与CPI_J的连接
4.5 并行存储器结构技术
4.5.1 双口存储器
4.5.2 多模块存储器
4.6 高速缓冲存储器
4.6.1 程序访问的局部性
4.6.2 cache的基本工作原理
4.6.3 cache行和主存块之间的映射方式
4.6.4 cache中主存块的替换算法
4.6.5 cache的一致性问题
4.6.6 cache性能评估
4.6.7 影响cache性能的因素
4.6.8 cache结构举例
4.7 虚拟存储器
4.7.1 进程与进程的上下文切换
4.7.2 存储器管理
4.7.3 虚拟地址空间
4.7.4 虚拟存储器的实现
4.7.5 存储保护
4.8 本章小结
习题4
第5章 指令系统
5.1 指令格式设计
5.1.1 指令地址码的个数
5.1.2 指令格式设计原则
5.2 指令系统设计
5.2.1 基本设计问题
5.2.2 操作数类型
5.2.3 寻址方式
5.2.4 操作类型
5.2.5 操作码编码
5.2.6 条件码的生成与使用
5.2.7 指令系统设计风格
5.3 指令系统实例
5.3.1 Pentium指令系统
5.3.2 PowerPC指令系统
5.3.3 MMX和SIMD指令技术
5.4 程序的机器级表示
5.4.1 MIPS汇编语言和机器语言
5.4.2 选择结构的机器代码表示
5.4.3 循环结构的机器代码表示
5.4.4 过程调用的机器代码表示
5.5 本章小结
……
第6章 中央处理器
第7章 指令流水线
第8章 系统总线
第9章 输入输出组织
参考文献