計算機組成與設計(第3版)

計算機組成與設計(第3版)

《計算機組成與設計(第3版)》是2012年清華大學出版社出版的圖書,作者是王誠。

基本介紹

  • 書名:計算機組成與設計(第3版)
  • 作者:王誠
  • ISBN:9787302175957
  • 定價:39.5元
  • 出版時間:2012-12-21
  • 裝幀:平裝
  • 印次:3-3
圖書詳細信息,圖書簡介,圖書目錄,

圖書詳細信息

ISBN:9787302175957
定價:39.5元
印次:3-3
裝幀:平裝
印刷日期:2012-12-21
作者:王誠

圖書簡介

本書是作者多年從事“計算機組成原理”課程教學和有關科研成果的結晶,在完成國家精品課程建設的基礎上對本書進行了重要修訂,使教材內容更先進,學習難度也有所降低。本書簡要地介紹了數字電路基礎和邏輯設計的內容,全面而比較深入地講解了計算機組成的原理知識和設計與實現的技術,包括數據表示和運算器、指令系統和控制器、三級結構的存儲器系統、輸入和輸出設備與系統,最後簡要地介紹了並行計算機體系結構的主要概念和基礎知識。
本書既可作為高等院校計算機或相關專業“計算機組成原理”課程的教材,也可作為從事與計算機相關業務的生產、科研和工程技術人員的參考用書。

圖書目錄

計算機系統概述1
1.1計算機系統的基本組成和它的層次結構1
1.2計算機硬體系統的5個功能部件及其功能5
1.3計算機主要的技術與性能指標8
1.4計算機的體系結構、組成和實現概述10
1.5計算機發展進步、分類與拓展套用的進程12
本章內容小結15
習題與思考題16
2數字電路基礎和計算機中的邏輯部件17
2.1數字電路(digitalcircuit)基礎17
2.1.1半導體材料和晶體二極體簡介17
2.1.2雙極型三極體的結構及其伏安特性20
2.1.3MOS管的結構和它的伏安特性21
2.2基本邏輯門和布爾代數知識基礎23
2.2.1最基本的邏輯門電路23
2.2.2布爾代數知識基礎及其套用26
2.3組合邏輯電路(combinationallogiccircuit)及其套用29
2.3.1基本邏輯門29
2.3.2三態門30
2.3.3多路選擇器32
2.3.4編碼器和解碼器32
2.3.5套用案例33計算機組成與設計(第3版)目錄2.4時序(sequential)邏輯電路及其套用36
2.4.1基本R-S觸發器(flipflop)36
2.4.2D型觸發器與暫存器37
2.4.3存儲器(memory)晶片(chip)簡介38
2.4.4套用案例38
2.5現場可程式邏輯器件及其套用40
2.5.1現場可程式器件概述40
2.5.2現場可程式器件的編程和套用42
2.5.3套用案例43
本章內容小結45
習題與思考題45
3數據表示、數據運算算法及其線路實現47
3.1數位化信息編碼的概念和二進制編碼知識47
3.1.1數位化信息編碼的概念47
3.1.2二進制編碼和碼制轉換48
3.1.3檢錯糾錯碼55
3.2數據表示--常用的信息編碼59
3.2.1邏輯類型數據的表示60
3.2.2字元類型數據的表示60
3.2.3數值類型數據的表示62
3.3二進制數值數據的編碼方案與運算算法68
3.3.1原碼、反碼、補碼的定義68
3.3.2補碼加、減運算規則和電路實現73
3.3.3原碼一位乘法、除法的實現方案75
3.3.4實現乘法、除法的其他方案80
習題與思考題86
4計算機的運算器部件88
4.1算術邏輯運算部件的功能設計與線路實現89
4.2計算機的定點運算器92
4.2.1定點運算器部件的功能、組成與控制92
4.2.2MIPS計算機多周期CPU系統中的運算器部件的組成與實現93
4.2.3運算器晶片Am2901實例97
4.3基於Am2901晶片的運算器部件101
4.3.1用4片Am2901晶片構建16位的運算器部件101
4.3.24片Am2901晶片之外的線路設計103
4.4浮點運算與浮點運算器105
4.4.1浮點數的運算規則105
4.4.2浮點運算器舉例112
4.5提高運算器部件處理能力的可行途徑113
4.5.1計算機性能的演變和並行性發展概述113
4.5.2提高計算機運算器處理能力的可行途徑114
本章內容小結116
習題與思考題116
5指令、指令系統和彙編語言程式設計118
5.1指令格式和指令系統概述118
5.1.1操作碼的組織與編碼120
5.1.2有關運算元的個數、來源、去向和地址的安排121
5.1.3指令的分類122
5.2定址方式概述與套用實例124
5.2.1基本定址方式概述124
5.2.2定址方式套用舉例127
5.3指令系統舉例130
5.3.1PentiumII計算機的指令系統130
5.3.2MIPS指令系統和MIPS16e指令系統132
5.3.3TEC-2000A和TH-union系列示例計算機的指令系統135
5.4示例計算機的彙編程式設計簡介137
5.4.1彙編語言及其程式設計中的有關概念137
5.4.2示例計算機支持的語言和程式設計140
本章內容小結144
習題與思考題144
6計算機的控制器部件146
6.1控制器的功能、組成與指令執行步驟概述147
6.1.1控制器部件的功能、組成概述147
6.1.2指令的執行步驟概述148
6.2硬連線控制器部件150
6.2.1硬連線控制器的組成和運行原理簡介150
6.2.2MIPS32計算機的控制器簡介152
6.2.3TEC和TH-union系列示例計算機的硬連線控制器161
6.3微程式控制器部件176
6.3.1微程式控制器的基本組成和運行原理176
6.3.2微程式設計中的下地址形成邏輯的硬體技術179
6.3.3TEC和TH-union系列示例計算機的微程式控制器182
6.4指令流水線的概念和實現技術194
6.4.1流水線的基本概念和主要性能指標195
6.4.2指令流水線中的相關問題及其解決方案204
6.4.3在示例計算機中實現指令流水線的解決方案206
6.4.4MIPS計算機中的指令流水線技術209
6.4.5指令級並行技術210
6.4.6向量處理機214
本章內容小結219
習題與思考題220
7多級結構的存儲器系統223
7.1存儲器系統概述224
7.1.1存儲器分類225
7.1.2存儲器系統的設計目標和解決思路226
7.2主存儲器228
7.2.1主存儲器概述228
7.2.2動態存儲器晶片的存儲原理和讀寫過程230
7.2.3靜態存儲器的存儲原理和內部結構233
7.2.4主存儲器實現與套用中的幾項技術234
7.2.5TEC-2000教學計算機記憶體儲器的組成與設計236
7.3外存儲設備與磁碟陣列技術241
7.3.1外存儲設備概述241
7.3.2磁碟設備與磁碟陣列技術245
7.3.3光碟設備與技術253
7.4高速緩衝存儲器cache260
7.4.1層次存儲器系統的運行原理和必須遵從的原則260
7.4.2高速緩衝存儲器cache的工作原理和組織262
7.4.3Pentium機的cache管理272
7.5虛擬存儲器276
7.5.1虛擬存儲器的概念276
7.5.2段式虛擬存儲器278
7.5.3頁式虛擬存儲器278
7.5.4Pentium機的存儲器管理280
7.6提高存儲器系統性能的可行途徑284
本章內容小結286
習題與思考題287
8計算機的匯流排與輸入輸出系統290
8.1計算機的匯流排290
8.1.1匯流排概述290
8.1.2匯流排結構和匯流排寬度293
8.1.3匯流排時鐘295
8.1.4匯流排仲裁和匯流排操作298
8.1.5匯流排舉例301
8.2輸入輸出設備308
8.2.1常用輸入設備309
8.2.2常用輸出設備311
8.2.3計算機終端321
8.3輸入輸出接口322
8.3.1輸入輸出接口的功能322
8.3.2通用可程式接口組成322
8.3.3輸入輸出接口舉例323
8.4輸入輸出方式327
8.4.1程式直接控制方式327
8.4.2程式中斷傳送方式328
8.4.3直接存儲器訪問方式331
8.4.4I/O通道控制方式334
8.4.5外圍處理機方式334
本章內容小結334
習題與思考題3349並行計算機體系結構336
9.1片內並行337
9.1.1指令級並行337
9.1.2片內多執行緒338
9.1.3單片多處理器343
9.2協處理器344
9.3共享記憶體的多處理器系統345
9.3.1多處理器與多計算機的比較345
9.3.2UMA對稱多處理器體系結構348
9.3.3NUMA多處理器系統352
9.3.4COMA多處理器系統357
9.4訊息傳遞的多計算機系統358
9.4.1MPP--大規模並行處理器359
9.4.2集群計算367
9.5格線計算371
本章內容小結374
習題與思考題374
參考文獻376

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