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計算機組織與結構 版權信息
- ISBN：9787302641957
- 條形碼：9787302641957 ; 978-7-302-64195-7
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機組織與結構 本書特色
《計算機組織與結構》首先為學生建立整機的概念。在第1章，通過將學生日常所熟悉的實際PC與計算機的基本組成部件進行對比，使學生對計算機整機的組成有一個初步的認識，對組成計算機系統的主要部件的基本功能有一個初步的了解。
按照從整機到部件自上而下的思想進行課程內容的組織，使學生在每一章節的學習中，都清楚所學章節的內容與整機的關聯。同時對計算機組織與結構的各種概念、思想和原理等進行重點講述。
圍繞各章節的內容，穿插了一些“知識拓展”，介紹一些計算機系統方面的相關知識以及計算機發展的新技術、新知識等。如在第1章穿插了知識拓展——摩爾定律，計算機的性能評測； 在第2章穿插了知識拓展——二進制的游戲； 在第3章穿插了知識拓展——x86CPU指令系統的擴展指令集； 在第4章穿插了知識拓展——新型動態存儲器SDRAM、DDR、DDR2和DDR3，芯片的封裝技術； 在第5章穿插了知識拓展——硬盤接口，網絡存儲系統； 在第6章穿插了知識拓展——前端總線，串行傳輸還是并行傳輸； 在第7章穿插了知識拓展——GPU和CPU； 在第8章穿插了知識拓展——超級計算機“天河”二號； 能使學生開拓視野，增長知識。
計算機組織與結構 內容簡介
《計算機組織與結構》根據教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會發布的《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范》組織編寫，內容涵蓋了“計算機體系結構與組織”知識領域的核心知識單元和知識點。全書共8章。第1~7章全面講述了單處理機系統的硬件組織與結構，包括計算機系統概述、數據的機器級表示及運算、匯編級機器組織、存儲系統組織與結構、輸入輸出系統組織、總線與接口組織及CPU組織與結構； 第8章介紹了現代并行處理機系統的一些主流技術和體系結構，包括計算機系統的并行性、流水線技術、多處理機系統、集群系統和多核處理器等。 本書可作為各類高等院校計算機專業的教材，也可作為相關專業工程技術人員和計算機愛好者的參考書。
計算機組織與結構 目錄
第1章計算機系統概述
1.1計算機的發展歷程
1.2計算機的種類
1.3計算機的性能與評測
1.3.1計算機的性能指標
1.3.2計算機的性能評測
1.4計算機的基本組成
1.5計算機語言
1.6計算機系統的分層組織結構
本章小結
習題
第2章數據的機器級表示及運算
2.1數制及轉換
2.1.1進位記數制
2.1.2數制的轉換
2.2數值數據的機器表示
2.2.1數據的機器數表示
2.2.2定點數和浮點數
2.3非數值數據的機器表示
2.3.1二進制編碼的十進制數
2.3.2字符編碼
2.3.3漢字的表示方法
2.4定點數的運算及實現
2.4.1定點數的加減運算
2.4.2定點數的乘法運算
2.4.3定點數的除法運算
2.5浮點數的運算
2.5.1浮點數的加減運算
2.5.2浮點數的乘除運算
2.6數據校驗碼
2.6.1奇偶校驗碼
2.6.2漢明校驗碼
2.6.3循環冗余校驗碼
本章小結
習題
第3章匯編級機器組織
3.1匯編級機器指令系統
3.1.1指令系統的發展
3.1.2指令系統性能的要求
3.1.3指令操作的種類
3.2指令格式
3.2.1指令字長
3.2.2地址碼
3.2.3操作碼
3.3數據的存儲與尋址方式
3.3.1數據的存儲方式
3.3.2尋址方式
3.4指令集架構
3.4.1CISC和RISC
3.4.2典型指令集架構
3.5指令系統舉例
3.5.1Intel 80x86指令系統
3.5.2RISCV指令系統
本章小結
習題
第4章存儲系統組織與結構 4.1存儲系統概述 4.1.1存儲器的組織 4.1.2存儲器的分類 4.1.3存儲器的分層結構 4.2半導體存儲器 4.2.1半導體存儲器的種類 4.2.2半導體存儲器的組成與工作原理 4.2.3內存條 4.2.4主存儲器的設計 4.3交叉存儲技術 4.4高速緩沖存儲器 4.4.1cache實現的基本原理 4.4.2主存與cache的地址映射 4.4.3替換算法 4.4.4cache的寫策略 4.4.5cache性能分析 4.4.6cache舉例： Pentium Ⅳ的cache組織 4.5虛擬存儲器 4.5.1虛擬存儲器實現的基本原理 4.5.2虛擬存儲器的分頁式管理 4.5.3虛擬存儲器的分段式管理 4.5.4虛擬存儲器的段頁式管理 4.5.5虛擬存儲器的替換策略 4.5.6虛擬存儲器舉例： Pentium的虛擬存儲器組織 本章小結 習題 第5章輸入輸出系統組織 5.1輸入輸出系統概述 5.1.1輸入輸出設備 5.1.2輸入輸出接口 5.1.3輸入輸出設備的編址與管理 5.2輸入輸出控制方式 5.2.1程序控制方式 5.2.2中斷控制方式 5.2.3DMA控制方式 5.2.4通道控制方式 5.3外部存儲器 5.3.1磁盤存儲器 5.3.2磁帶存儲器 5.3.3光盤存儲器 5.4RAID技術 本章小結 習題 第6章總線與接口組織 6.1部件的互連結構 6.2總線互連 6.2.1總線的基本概念 6.2.2總線互連結構 6.2.3總線的控制方式 6.3總線標準及舉例 6.3.1總線標準 6.3.2ISA總線 6.3.3PCI總線 6.3.4PCI 線 6.3.5PCIE總線 6.3.6現代微機的總線配置 6.4外部總線接口 6.4.1SCSI接口 6.4.2USB接口 6.4.3USB TypeC接口 本章小結 習題 第7章CPU組織與結構 7.1CPU的功能和組成 7.1.1CPU的功能 7.1.2CPU的基本組成 7.1.3CPU的寄存器組織 7.2指令周期 7.2.13個時間概念 7.2.2典型指令的指令周期 7.2.3指令周期的方框圖語言描述 7.3CPU的時序和控制 7.3.1CPU的時序系統 7.3.2CPU的控制方式 7.4控制部件的硬布線實現 7.4.1硬布線控制器的基本原理 7.4.2硬布線控制器設計舉例 7.4.3硬布線控制器的缺點及其改進 7.5微程序控制器 7.5.1微程序控制的基本概念 7.5.2微程序控制器的組成 7.5.3微程序設計舉例 7.5.4微程序控制的特點 7.6微程序設計技術 7.6.1微命令編碼 7.6.2微地址的形成方法 7.6.3微指令的格式及執行方式 7.7典型CPU及主要技術 7.7.1Intel CPU 7.7.2Intel第12代Core處理器 本章小結 習題 第8章并行組織與結構 8.1計算機系統的并行性 8.1.1計算機體系結構的概念 8.1.2體系結構中的并行性 8.1.3提高并行性的技術途徑 8.2流水線技術 8.2.1流水線的基本概念 8.2.2流水線的分類 8.2.3流水線的主要性能參數 8.2.4流水線的相關問題 8.2.5超流水線技術 8.3多處理機系統 8.3.1多處理機系統分類 8.3.2多處理機的cache一致性 8.4集群系統 8.4.1集群系統的定義 8.4.2集群系統的組成 8.4.3集群系統舉例 8.5多核處理器 8.5.1多核處理器產生的背景 8.5.2多核處理器結構 8.5.3多核發展的關鍵技術 8.5.4多核發展趨勢 8.6并行編程模型 本章小結 習題 參考文獻
第4章存儲系統組織與結構 4.1存儲系統概述 4.1.1存儲器的組織 4.1.2存儲器的分類 4.1.3存儲器的分層結構 4.2半導體存儲器 4.2.1半導體存儲器的種類 4.2.2半導體存儲器的組成與工作原理 4.2.3內存條 4.2.4主存儲器的設計 4.3交叉存儲技術 4.4高速緩沖存儲器 4.4.1cache實現的基本原理 4.4.2主存與cache的地址映射 4.4.3替換算法 4.4.4cache的寫策略 4.4.5cache性能分析 4.4.6cache舉例： Pentium Ⅳ的cache組織 4.5虛擬存儲器 4.5.1虛擬存儲器實現的基本原理 4.5.2虛擬存儲器的分頁式管理 4.5.3虛擬存儲器的分段式管理 4.5.4虛擬存儲器的段頁式管理 4.5.5虛擬存儲器的替換策略 4.5.6虛擬存儲器舉例： Pentium的虛擬存儲器組織 本章小結 習題 第5章輸入輸出系統組織 5.1輸入輸出系統概述 5.1.1輸入輸出設備 5.1.2輸入輸出接口 5.1.3輸入輸出設備的編址與管理 5.2輸入輸出控制方式 5.2.1程序控制方式 5.2.2中斷控制方式 5.2.3DMA控制方式 5.2.4通道控制方式 5.3外部存儲器 5.3.1磁盤存儲器 5.3.2磁帶存儲器 5.3.3光盤存儲器 5.4RAID技術 本章小結 習題 第6章總線與接口組織 6.1部件的互連結構 6.2總線互連 6.2.1總線的基本概念 6.2.2總線互連結構 6.2.3總線的控制方式 6.3總線標準及舉例 6.3.1總線標準 6.3.2ISA總線 6.3.3PCI總線 6.3.4PCI 線 6.3.5PCIE總線 6.3.6現代微機的總線配置 6.4外部總線接口 6.4.1SCSI接口 6.4.2USB接口 6.4.3USB TypeC接口 本章小結 習題 第7章CPU組織與結構 7.1CPU的功能和組成 7.1.1CPU的功能 7.1.2CPU的基本組成 7.1.3CPU的寄存器組織 7.2指令周期 7.2.13個時間概念 7.2.2典型指令的指令周期 7.2.3指令周期的方框圖語言描述 7.3CPU的時序和控制 7.3.1CPU的時序系統 7.3.2CPU的控制方式 7.4控制部件的硬布線實現 7.4.1硬布線控制器的基本原理 7.4.2硬布線控制器設計舉例 7.4.3硬布線控制器的缺點及其改進 7.5微程序控制器 7.5.1微程序控制的基本概念 7.5.2微程序控制器的組成 7.5.3微程序設計舉例 7.5.4微程序控制的特點 7.6微程序設計技術 7.6.1微命令編碼 7.6.2微地址的形成方法 7.6.3微指令的格式及執行方式 7.7典型CPU及主要技術 7.7.1Intel CPU 7.7.2Intel第12代Core處理器 本章小結 習題 第8章并行組織與結構 8.1計算機系統的并行性 8.1.1計算機體系結構的概念 8.1.2體系結構中的并行性 8.1.3提高并行性的技術途徑 8.2流水線技術 8.2.1流水線的基本概念 8.2.2流水線的分類 8.2.3流水線的主要性能參數 8.2.4流水線的相關問題 8.2.5超流水線技術 8.3多處理機系統 8.3.1多處理機系統分類 8.3.2多處理機的cache一致性 8.4集群系統 8.4.1集群系統的定義 8.4.2集群系統的組成 8.4.3集群系統舉例 8.5多核處理器 8.5.1多核處理器產生的背景 8.5.2多核處理器結構 8.5.3多核發展的關鍵技術 8.5.4多核發展趨勢 8.6并行編程模型 本章小結 習題 參考文獻
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