计算机组成原理教程
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作者张基温 编著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302476290
出版时间2017-07
版次7
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数366页
字数561千字
定价49元
货号SC:9787302476290
上书时间2024-12-14
商品详情
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作者简介:
张基温，研究和教学领域涉及计算机科学与技术、信息管理、信息经济学、电子政务与电子商务、服务科学、新媒体。先后担任名古屋大学访问学者，山西财经大学、江南大学、华东政法大学、常熟理工学院、福建工程学院、广西职业技术学院、晋城学院等多所大学的专职、客座或兼职教授，北京大学博雅方略城市发展与信息化研究中心研究员，南京大学出版社总编顾问，太原高新技术区IT研究院实验室主任，山西省紧缺人才专家委员会副主任，中国信息经济学会常务理事，全国高等院校计算机基础教育研究会常务理事兼课程建设委员会副主任，中国计算机学会教育专业委员会委员，国家NIT考试委员会委员，江苏省计算机基础教学指导委员会委员，山西省新世纪专家学者协会副会长。为清华大学出版社、电子工业出版社、中国水利水电出版社、南京大学出版社、中国铁道出版社等主编了信息管理与信息系统专业、计算机实验与实践、大学生信息素养等多个系列教材。已发表学术论文百余篇，出版著作百余种
精彩内容:
第7版前言
（一）
计算机技术是人类倾注了心血并还在投入更大心血的一个领域，也使它成为竞争最为激烈的领域之一，呈现出日新月异的特征。作为这个领域的一门教材，不应当胶柱鼓瑟，而必须与时俱进，这是笔者在每一版修订时都思考的一个重要方面。本书从第4版开始增加了未来计算机展望一章，在第6版的第2章中增加了DRAM内部操作与性能参数一节，本次修订中对第7章的内容进行了部分更新等，都是基于这一考虑的。
目前，国内已经有一些计算机组成原理的教材，但是多数是面向计算机设计的。本书则想写成一本面向应用的教材，目的是让读者能从应用的角度来了解计算机的组成及其工作原理。为此，本书从第5版起增加了对计算机性能有重要影响的总线与主板一章，在本次修订中则在第1章增加了计算机性能测试工具和天梯图的内容。
（二）
计算机作为人类历史上伟大的工具之一，是全人类智慧的结晶，其中包含了中华民族历史上和现代的巨大贡献。让读者了解这些事实，不仅是为了还原历史的真实，还在于这些事实折射出来的逻辑思维精华有启迪思维、激励创新、增强自信之效能。这是我写这本书时一直坚持的一个原则。
本书作为一本教材，希望能做到好教又好学。为此，本次修订除在文字上进行了一些修改外，还从结构上进行了一些调整。
（三）
计算机俗称电脑，顾名思义，它就是一种模拟人脑的机器。模拟可以从两个方面进行: 结构模拟和功能模拟。现在要用计算机从结构的角度模拟人脑还有许多问题没有解决，只能从功能模拟的角度进行，即由一些功能部件来模拟人脑的功能。因此，计算机组成原理作为计算机科学与技术及其相关专业的一门必修核心课程，对于它的学习应当从建立计算机的组成部件与人的大脑功能之间的联系开始，然后再对这两者的工作过程加以区别。这是我要与初学者共享的一点心得。
（四）
在本次修订中，
...
内容简介:
本书是一本面向应用型专业的计算机组成原理教材，全书共分7章。靠前章帮助读者快速、轻松并深刻地建立计算机系统的整体概念并了解现代计算机硬件的测试技术与工具；第2章介绍计算机的存储体系，并着重介绍DRAM的内部操作对性能参数的影响；第3章介绍计算机总线系统和主板的有关知识；第4章介绍计算机的输入输出及其控制技术；第5章介绍计算机核心部件——控制器的工作原理和基本设计方法；第6章从架构层面介绍处理器中的并行技术；第7章介绍人们在非冯·诺依曼体系结构和非硅晶体元器件两个方面的探索。
本书概念清晰，深入浅出，取材新颖，从知识建构、启发思维和适合教学的角度组织学习内容，同时不过多依赖先修课程。本书经过6次修订，更贴近实际，更适合教学，可供应用型院校本科计算机科学与技术专业、软件工程专业、信息安全专业、网络工程专业、信息管理和信息系统专业和其他相关专业使用，也可以供有关工程技术人员和自学者使用。
摘要:
第5章控制器逻辑
中央处理器（Central Processing Unit,CPU）是计算机的中枢,是计算机系统的运算核心和控制核心,主要由运算器（Arithmetic Logic Unit,ALU）、控制器（Control Unit,CU）、一组寄存器以及相关总线组成。了解计算机的工作原理的关键是搞清CPU的工作原理。关于ALU的简单原理已经在1.3.1节中介绍,本章主要对CU进行逻辑分析。CU的核心功能是分析指令,设计依据是指令系统。
5.1处理器的外特性——指令系统〖4/5〗5.1.1指令系统与汇编语言概述〖2〗1. 指令及其基本格式在计算机中,指令（instruction）是要求计算机完成某个基本操作的命令。计算机程序就是由一组指令组成的代码序列。这里所说的“基本”是针对具体的CPU而言的,不同的CPU所指的“基本”二字的意义不同,所能执行的基本操作的数量和种类也不相同。但是,任何CPU都必须满足很小完备性原则,即它所能执行的基本操作必须能组成该CPU所承担的全部功能。也就是说,有的CPU的基本操作多一些、复杂一些,有的CPU的基本操作少一些、简单一些,但它们的组合效果应当相同。例如,有的CPU将乘法作为基本操作之一；有的没有乘法操作,但可以使用加法和移位操作组成乘法操作。
在1.2.9节中已经介绍过,一条指令由操作码和地址码两大部分组成,并且可以按照地址的数量把指令分为如下4种类型:
3地址指令。
2地址指令。
1地址指令。
0地址指令。
一条指令的长度由操作码和各地址码的长度决定。
指令地址码的长度由指令的寻址空间——存储器的容量决定。如,一个10b的地址码的寻址空间为210。一个1GB的内存,需要的地址码长度为30b,对于3地址指令,指令的长度就需要100b左右。这样的指令就太长了。但是多地址指令比少地址指令编写出来的程序长度小,并且执行速度快。
为了解决短地址码访问大容量存储器的问题,人们研究出了多种寻址方式。具体内容将在后面介绍。
操作码的长度由操作的种类决定,一个包含n位的操作码很多能表示2n种操作。不同的计算机中,可以采用定长操作码——操作码占有固定长度的位数,
...
目录:
第1章计算机系统概述1
1.1计算工具的进步轨迹1
1.1.1神奇的算盘和算筹——软件与硬件的起源1
1.1.2提花机的启示与巴贝奇分析机——内程序计算机的最早实践5
1.1.3帕斯卡加法器——内动力计算机的尝试7
1.1.4从八卦图到布尔代数——电子数字计算机的理论基础11
1.1.5诺依曼电子数字计算机体系的确立19
1.1.6操作系统——计算机的自我管理22
1.1.7现代计算机系统结构25
1.1.8自动计算机理论的再讨论27
1.20、1编码27
1.2.1数字系统中的信息单位与量级27
1.2.2十进制数与二进制数的转换28
1.2.3八进制、十六进制和BCD码30
1.2.4原码、反码、补码和移码31
1.2.5浮点数与定点数34
1.2.6声音的0、1编码36
1.2.7图形图像的0、1编码37
1.2.8文字的0、1编码39
1.2.9指令的0、1编码与计算机程序设计语言43
1.2.10数据传输中的差错检验44
1.3电子数字计算机的基本原理48
1.3.1电子数字计算机的运算器48
1.3.2计算机存储器50
1.3.3计算机控制器54
1.3.4总线56
1.3.5计算机中的时序控制57
1.4冯·诺依曼计算机体系的改进59
1.4.1冯·诺依曼瓶颈59
1.4.2并行与共享60
1.4.3哈佛结构63
1.4.4拟态计算机64
1.5计算机性能评测64
1.5.1计算机的主要性能指标64
1.5.2计算机性能测试工具69
1.5.3天梯图71
习题74
第2
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