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| 編輯推薦： |
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本书在讲述计算机一般原理的基础上，通过软硬件结合的方法力求达到原理与应用的结合。全书内容由浅入深，理论结合实际。每章之后均附有思考题和习题，便于读者通过思考和练习深入掌握所学知识。
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| 內容簡介： |
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本书系统地介绍计算机的基本组成原理、内部运行机制以及相关设计方法。全书共7章，分别为计算机系统概论、指令系统、存储器、总线与输入/输出系统、数据的表示与运算、中央处理器、控制器。 本书在讲述计算机一般原理的基础上，通过硬、软件结合的方式力求达到原理与应用的结合。全书内容由浅入深，理论结合实际。每章后均附有思考题与习题，便于读者通过思考和练习深入理解原理。 本书可以作为高等院校计算机及相关专业“计算机组成原理”课程的教材，也可供从事计算机工作的工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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王换招，女，1963年生，工学博士，副教授。主要研究方向为计算机体系结构和软件定义网络。曾主持和参与完成了多项国家自然基金项目和863项目，正在参与国家重点研发项目子项目的研究工作。从事“计算机组成原理”课程的主讲工作20余年，也曾参与过计算机系统类相关课程的教学工作。完成了多项教学改革项目，其中包括课程体系建设及计算机专业教材研究比较等项目。曾编写出版了3本计算机专业课程教材。对计算机系统类课程体系及教材较为熟悉。
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| 目錄：
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1章计算机系统概论1.1计算机系统简介1.1.1计算机系统的组成1.1.2从应用程序透视计算机系统1.1.3计算机系统的层次结构1.1.4计算机组成和系统结构1.2计算机系统的发展与应用1.2.1计算机系统发展概况1.2.2计算机应用分类1.3计算机硬件的组成1.3.1冯·诺依曼计算机的特点1.3.2计算机硬件的基本组成1.3.3从程序运行透视计算机组成1.4计算机系统的性能1.4.1性能的定义1.4.2影响性能的因素1.5本书主要内容及组织结构思考题与习题2章指令系统2.1指令系统概述2.2指令系统的发展2.2.1指令系统演变过程2.2.2CISC与RISC指令系统特点2.3指令系统的功能2.3.1指令系统的设计原则2.3.2数据类型2.3.3作类型2.3.4指令系统实例2.3.5通过程序透视CISC和RISC2.4指令格式2.4.1指令的组成2.4.2指令字长2.4.3作码扩展技术2.4.4指令格式举例2.5寻址方式2.5.1寻址方式类型2.5.2程序定位方式思考题与习题 3章存储器3.1主存储器概述3.1.1存储器的分类3.1.2存储系统的层次结构3.2主存储器3.2.1主存储器的基本组成3.2.2主存储器的性能指标3.2.3SRAM3.2.4DRAM3.2.5新型DRAM存储器3.2.6只读存储器和闪速存储器3.2.7存储器容量扩展及其与CPU的连接3.2.8微处理器与存储器连接举例3.3相联存储器3.3.1相联访问的思想3.3.2相联存储器的结构及工作原理3.4高速缓冲存储器Cache3.4.1Cache的工作原理3.4.2Cache的设计要素3.5辅助存储器3.5.1辅助存储器概述3.5.2硬磁盘存储器3.5.3磁盘阵列3.5.4其他辅助存储器思考题与习题4章总线与输入/输出系统4.1总线的概念与分类4.1.1总线的概念4.1.2总线的分类4.2总线管理和控制4.2.1总线仲裁机制4.2.2总线通信方式4.3总线结构和标准4.3.1总线结构4.3.2总线标准及特性4.3.3总线举例4.4输入/输出系统4.5I/O设备4.5.1外设的基本组成和分类4.5.2输入设备4.5.3输出设备4.6I/O接口4.6.1I/O接口的作用和组成4.6.2I/O接口的通信方式4.7I/O数据传送控制方式4.7.1程序查询方式4.7.2程序中断方式4.7.3DMA方式思考题与习题5章数据的表示与运算5.1计算机中表示信息的基本方法5.1.1计算机中常用的信息类型5.1.2非数值数据的表示5.1.3十进制数据的编码表示5.2定点数的表示5.2.1真值与机器数5.2.2常用机器码表示5.3定点运算5.3.1运算部件的基本结构5.3.2定点加减运算5.3.3移位运算5.3.4定点乘法运算5.3.5定点除法运算5.3.6阵列乘除法器5.3.7十进制运算5.3.8基本的逻辑运算5.4定点运算器的实现5.4.1加法器的进位技术5.4.2算术逻辑单元5.4.3定点运算器的基本结构5.5浮点数的表示与运算5.5.1浮点数的基本格式5.5.2浮点阶的移码表示5.5.3浮点表示法5.5.4IEEE 754浮点标准5.5.5规格化浮点加减运算5.5.6规格化浮点乘除运算5.5.7浮点运算的实现思考题与习题6章处理器6.1CPU的功能和组成6.1.1CPU的功能6.1.2CPU的基本结构6.2CPU的设计方法6.2.1CPU设计过程6.2.2寄存器传输语言6.3CPU数据通路的结构和组成6.3.1数据通路作分析6.3.2数据通路基本部件6.3.3CPU结构分类6.3.4目标指令集假设6.4中断系统6.4.1中断源分类6.4.2中断响应6.5单周期CPU数据通路6.5.1数据通路6.5.2指令周期流程6.5.3指令周期与CPU性能6.5.4支持内部中断的数据通路6.6多周期数据通路6.6.1数据通路基本设计方法6.6.2分散互连结构6.6.3单总线结构6.6.4双总线和三总线结构6.6.5指令周期及机器性能6.7指令流水处理器6.7.1指令流水原理6.7.2指令流水线性能6.7.3流水CPU数据通路思考题与习题7章控制器7.1控制器基本结构和设计方法7.1.1控制器的功能7.1.2控制器的组成和设计方法7.2计算机的控制方式7.2.1计算机中的时序系统7.2.2控制方式7.2.3时序信号产生器7.3组合逻辑控制器7.3.1硬布线控制器7.3.2门阵列控制器7.4微程序控制器7.4.1微程序控制器设计思想7.4.2微程序控制单元的基本结构7.4.3微指令格式设计7.4.4微指令格式和微程序设计实例7.4.5微程序控制单元运行实例7.4.6微程序控制单元的作定时7.4.7动态微程序设计7.5混合式控制器7.6流水线控制器7.6.1流水线控制器基本结构7.6.2避免冒险的流水线控制器思考题与习题参考文献
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| 內容試閱：
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国内外有很多关于“计算机组成原理”课程的教材。但是，作为本课程的主讲教师，在选择和使用教材的过程中，发现很多教材都有不尽如人意的地方。一般来说，国外教材的内容紧跟技术潮流更新，细节展开翔实丰富。但是，原理性的内容总结归纳不足，并且由于课程体系的不同，往往在内容涵盖范围上有较大的偏差，不太适合国内教学使用。国内教材的普遍特点是善于归纳总结，重点突出，语言规矩，结构规范，但是内容更新较慢，与新技术、实际应用结合不够紧密。
基于上述原因，编写本书的基本出发点就是设法在国内外教材间找到一个好的契合点，取长补短，力求原理与应用、硬件与软件、经典与流行等方面有机结合，使本书在具有易读、好理解等优势的前提下，更具启发性，能开拓读者的思路并引导读者深入学习更加深层的原理和方法。
“计算机组成原理”作为计算机专业的核心课程，为学生建立完整的计算机系统概念，特别是硬件系统的工作原理、设计方法，以及软件和硬件之间的关系和接口等方面，将会起到非常重要的作用，可为后续课程的学习奠定良好且坚实的专业基础。
本书主要讲授单台计算机的完整硬件系统的基本组成原理与内部运行机制，主要包括计算机硬件的基本组织方法，各部件的基本结构、工作原理以及设计方法。在基本原理和方法讲解的基础上，从计算机程序设计者的视角出发，通过高级语言、汇编语言、机器语言程序等层次，力求使读者深入计算机层硬件的功能、结构和运行机制。
改版本书的主要目标有两个： 其一，压缩第1版的篇幅； 其二，引入一些新技术。本版在第1版的基础上，主要修改工作包括： ①将第1版第3章主存储器和第4章存储系统合并成新版第3章存储器，删除了原版中3.3节高速主存储器、4.5节虚拟存储器以及4.6节Pentium 4系列机的存储器等内容，加强了新型DRAM及新型芯片举例等内容； ②对第1版第6章数据表示与运算中许多非主要小节的内容进行了删减，并删除了一些比较简单的例题，使得本部分主干内容更清晰、篇幅适当。
全书共7章，其中第1章和第2章由陈妍改版，第3章和第4章由张克旺改版，第5~7章由王换招改版。
在本书的编写过程中参考了国内外大量相关书籍，从中吸取了大量宝贵经验。在此，作者一并向所有相关专家致以衷心的感谢。
由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，谨请专家和读者批评指正。
作者
2021年3月
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