计算机组成原理

图书标准信息

• 作者 陈赪曌 马桂英 尹廷均
• 出版社 电子科技大学出版社
• 出版时间 2019-01
• 版次 1
• ISBN 9787564776152
• 定价 39.80元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 字数 326千字

【内容简介】

本书是计算机科学与计算机工程学科中“计算机结构与组织”知识领域的课程，主要讲述计算机硬件系统的工作和组成结构，包括运算器、控制器、存储器、输入/输出系统及计算机中数据表示与运算的基础知识。它的特点是涉及的知识面广、内容多、更新快，在课程体系中起着承上启下的作用。与传统的计算机组成教材相比，本书既注意基本概念和基本的介绍，又特别强调实际应用，对于每个关键的知识点都给出了详细的应用实例。这样既避了理论与实际应用脱节，又突出了应用能力培养的目标。在内容的选取上，以够用为度，难度适中。全书共分八章，主要包括：计算机系统概述、运算方法和运算器、存储系统、指令系统、处理器、线、输入/输出系统、计算机的外部设备等内容。

精彩内容：

章计算机系统概述计算机，顾名思义是用于计算的工具。电子计算机从体上来说可以分为两大类：电子模拟计算机和电子数字计算机。电子模拟计算机中处理的信息是时间上连续变化的物理量，运算的过程也是连续的；而电子数字计算机中处理的信息是时间上离散的数字量。我们所讲的计算机都是指电子数字计算机。因此计算机的一个比较确切的定义是：计算机是一种以电子器件为基础，不需要人工直接干预，能够自动、高速、准确地对各种信息进行存储和处理的工具，是一种由硬件和软件组成的复杂自动化设备。计算机是20世纪人类重要的科学技术发明之一，它的诞生、发展和应用改变了人类社会的生产和生活方式。本章在简要介绍计算机的发展、应用、分类的基础上，重点介绍冯诺依曼型计算机的基本组成、各部件的工作和结构特点，同时说明了本课程要研究的主要内容。节计算机的发展及其应用一、计算机的发展随着社会的进步和生产力的发展，人类用于计算的工具经历了从简单到复杂，从低级到的发展过程，在人类的文明相继产生了诸如算盘、计算尺、手摇机械计算机和电动式机械计算机等计算工具。人类历台真正的电子计算机产生于1946年2月，美国宾夕法尼亚大学摩尔学院与美国军方阿伯丁弹道实验室试制成功一台电子数字积分计算机（electronic numericalintegrator and calculatoreniac)。eniac是一个庞然大物，它共用了18 000多个电子管，重达30t，占地面积170m2，功耗为150kw，每秒可做5000次加法运算。但eniac有两个致命的弱点：一是它的存储容量小，只能存储20个字长为10位的十进制数，因此计算程序需要靠外部的开关、继电器和插线来设置，准备时间大大超过实际计算时间；二是使用的电子管太多，功耗大，容易出故障，工作可靠差。尽管如此，作为人类历的台电子数字计算机，还是取得了划时代的发展，奠定了现代计算机发展的理论基础。在eniac研制的同时，以美籍匈牙利数学家冯诺依曼（john von neumann）为首的研制小组提出了“存储程序控制”的计算机结构，并开始了存储程序控制的计算机edvac(electronic dicrete varible automatic puter)的研制。由于种种原因edvac直到1951年才问世。而吸收了冯诺依曼的设计思想，由英国剑析大学研制的edac（eletronic delay torage alutomatie puter)则先于它两年诞生，成为事实上的台存储b序结构的计算机。自台电子计算机eniac诞生以来的70多年时间里，计算机的能发生了重大的变化，人们惯把计算机的发展历史分“代”，其实分代并没有统一的标准。常常按计算机厉采用的微电子器件，把计算机分成以下几代。代（19461957年）：电子管计算机。这一阶段的计算机采用电子管为主要逻辑元件，硬件较简单，只能进行定点的算术运算，运算的速度是每秒几千次至每秒几万次；软件主要采用机器语言编写程序（目标程序）和用汇编语言编写的源程序，源程序再经汇编程序翻译成机器语言的目标程序。此时的计算机主要用于科学计算和工程计算，具有代表的计算机是冯诺依曼与他的同事们设计的存储程序计算机edvac及ibm公司开发的用于科学计算的大型计算机ibm701。第二代（19581964年）：晶体管计算机。这一阶段的计算机采用晶体管作为元器件，硬件能够实现浮点算术运算，运算速度提高到每秒几万次至每秒几十万次。软件采用子程序库、批处理管理程序，语言得到迅展，产生了fortran、algol和cobol等一系列程序设计语言，简化了计算机程序设计。这一时代的计算机主要用于科学计算和事务处理，并在过程控制中得到初步使用。具有代表的计算机是1960年ibm研制的ibm7090第三代（19651973年）：集成电路计算机。这一阶段的计算机早期采用的是小规模的集成电路(mall cale integrationi)后来采用了中规模集成电路（middle cale integrationmi）和大规模集成电路（large cale integrationli）使用半导体存储器代替了磁心存储器，处理器采用了微程序控制技术、流水线结构以及高速缓冲存储器cache；软件逐渐完善，作系统益成熟，功能不断增强，分时作系统、会话式语言等多种语言都相继得到新的发展。运算速度可达到每秒几十万次到每秒几百万次，运算精度高，存储容量大，稳定好，体积更加化，整机能比第二代计算机又有很大的提高。这一时期的计算机在科学计算、数据处理和过程控制等方面都得到了较为广泛的应用。具有代表的产品如ibm360系列机、cdc6000等。第四代（19741985年）：（超）大规模集成电路计算机。这一阶段的计算机使用超大规模集成电路（verylivli)和极大规模集成电路（uitra iui）为主要功能部件。在软件方面，发展了数据库系统、分布式作系统及通信软件等。1971年以来出现了多种不同类型的巨型、大型、中型和计算机系统。而且自20世纪70年代初开始：计算机异军突起，各种各样的微机及兼容机相继问世。与此同时，计算机网络技术也得到了迅展，使计算机的应用领域变得十分广泛，几乎深入人们生产、生活的各个角落。第四代计算机的运算速度可达每秒几千万次到每秒若干亿次，具有更高的运算精度、更大的存储容量、更小的体积、更好的稳定。

【目录】

第一章 计算机系统概述

节计算机的发展及其应用

第二节计算机系统的组成

第三节计算机的分类和主要能指标

第四节计算机系统的层次结构

题

第二章运算方法和运算器

节数值数据表示

第二节校验和纠错

第三节定点加、减法运算

第四节定点乘、除法运算

第五节浮点运算

第六节定点和浮点运算器

题

第三章存储系统

节概述・

第二节半导体存储器

第三节并行存储器

第四节高速缓冲存储器

第五节虚拟存储系统

题

第四章指令系统

节指令系统的概述

第二节指令的格式

第三节寻址方式

第四节指令类型

第五节指令系统举例

题…

第五章处理器

节处理器概述

第二节 指令周期…

第三节 时序产生器

第四节硬布线控制器

第五节微程序控制器

第六节 现代cpu设计技术…

题…

第六章，线

节线的基本概念

第二节微机线实例·

题

第七章 输入/输出系统

节基本输入/输出方式概述·

第二节查询方式

第三节中断方式…

第四节 dma方式…

第五节其他方式·

题…

第八章 计算机的外部设备

节概述

第二节输人设备

第三节显示设备

第四节打印设备

第五节磁介质存储设备

第六节 光盘存储器

题

参文献