21世紀高等學校規(guī)劃教材·計算機科學與技術:計算機組成與結構
定 價:29 元
- 作者:周艷平 ,等 著
- 出版時間:2011/10/1
- ISBN:9787302261285
- 出 版 社:清華大學出版社
- 中圖法分類:TP303
- 頁碼:263
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《21世紀高等學校規(guī)劃教材·計算機科學與技術:計算機組成與結構》從計算機組成原理與系統結構的基本概念出發(fā),系統地講述了計算機系統的基本組成、丁作原理和系統結構。主要內容包括計算機系統概述、數據的表示和運算、存儲器的層次結構、指令系統、中央處理器(CPU)、總線、輸入輸出(I/O)系統、流水線處理技術、并行和多處理器體系結構等!21世紀高等學校規(guī)劃教材·計算機科學與技術:計算機組成與結構》在每章后面附有習題,并開發(fā)了與《21世紀高等學校規(guī)劃教材·計算機科學與技術:計算機組成與結構》配套的多媒體教學軟件可供選用.《21世紀高等學校規(guī)劃教材·計算機科學與技術:計算機組成與結構》可作為高等院校本科教材使用,也可供從事計算機相關工作的科技人員、工程技術人員以及各類自學人員參考。
教學目標明確,注重理論與實踐的結合。 教學方法靈活,培養(yǎng)學生自主學習的能力。 教學內容先進,反映了計算機學科的最新發(fā)展。 教學模式完善,提供配套的教學資源解決方案。
計算機組成與結構是計算機相關專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎課。本書從計算機的基本原理和基本結構講起,密切注意與當前計算機發(fā)展水平相結合,內容廣泛。通過對本書內容的學習,學生應理解計算機的各部件內部工作原理、組成結構以及相互連接方式,具有完整的計算機系統的整體概念,理解計算機系統層次化概念,熟悉硬件與軟件之間的界面,熟悉計算機體系的新技術,掌握指令集體系結構的基本方法和基本實現方法,能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法,對有關計算機硬件系統中的理論和實際問題進行計算、分析,并能對一些基本部件進行簡單設計。
全書共分9章,前5章是基本部分,著重闡述一臺計算機的基本原理; 第6、7章介紹相關的總線和I/O系統; 第8、9章側重計算機結構中的新技術。
第1章主要介紹計算機發(fā)展歷程、計算機系統層次結構、計算機的性能指標、計算機分類和應用領域等。
第2章主要介紹數制與編碼、定點數的表示和運算、浮點數的表示和運算、算術邏輯單元ALU等。
第3章主要介紹存儲器的分類、層次化結構、各種類型的存儲器的基本組成和工作原理等。
第4章主要介紹指令的格式、指令的尋址方式、CISC和RISC的指令系統。
第5章主要介紹CPU的功能和基本結構、數據通路的功能和基本結構、指令執(zhí)行過程、控制器的功能和工作原理、指令流水線等。
第6章主要介紹總線的基本概念、總線仲裁、總線操作和定時、總線標準等。
第7章主要介紹I/O系統的基本概念、常用外部設備、各種I/O接口以及4種外設和主機交換信息的控制方式。
第8章主要介紹流水線的基本概念、流水線的性能指標和調度方法、高級流水線技術等。
第9章主要介紹并行計算機體系結構的基本概念和原理。
本書第1~3章由胡乃平教授編寫,第4~6章由周艷平老師編寫,第7~9章由曲英杰教授編寫; 全書由胡乃平教授統稿。
本教材參考學時為72學時,選用本書作為教材的教師可根據自己的培養(yǎng)計劃和教學時數對內容進行取舍。對部分單獨開設計算機體系結構課程的高校,第8~9章可不作為教學內容。
計算機科學與技術是一個發(fā)展迅速的專業(yè),教材的編寫也存在一定的時效性和廣度、深度問題。由于編者的實際工作經驗及水平的限制,本書可能存在一些錯誤和不當之處,懇請廣大同行專家和相關讀者批評指正。
編者
2011年6月
第1章 計算機系統概述
1.1 計算機的發(fā)展歷程
1.1.1 電子管計算機時代(1946-1959)
1.1.2 晶體管計算機時代(1959-1964)
1.1.3 中小規(guī)模集成電路計算機時代(1964-1970)
1.1.4 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機時代(1970至今)
1.2 計算機系統的層次結構
1.2.1 計算機硬件的基本組成
1.2.2 計算機軟件的分類
1.2.3 計算機的工作過程
1.3 計算機的性能指標
1.3.1 機器字長
1.3.2 運算速度
1.3.3 吞吐量和響應時間
1.4 計算機的分類和應用領域
1.4.1 計算機的分類
1.4.2 計算機的應用領域
本章小結
習題
第2章 數據的表示和運算
2.1 數制與編碼
2.1.1 進位記數制及其相互轉換
2.1.2 真值和機器數
2.1.3 BCD碼
2.1.4 字符與字符串
2.1.5 校驗碼
2.2 定點數的表示和運算
2.2.1 定點數的表示
2.2.2 定點數的運算
2.3 浮點數的表示和運算
2.3.1 浮點數的表示
2.3.2 浮點數的加/減運算
2.3.3 浮點數的乘/除運算
2.4 算術邏輯單元ALU
2.4.1 串行加法器和并行加法器
2.4.2 算術邏輯單元ALU的功能和機構
本章小結
習題
第3章 存儲器層次結構
3.1 存儲器的分類
3.1.1 按存儲器在計算機系統中的作用分類
3.1.2 按存取方式分類
3.1.3 按存儲介質分類
3.1.4 按信息的可保存性分類
3.2 存儲器的層次化結構
3.3 半導體隨機存儲器
3.3.1 SRAM
3.3.2 DRAM
3.4 非易失性存儲器
3.5 主存儲器與CPU的連接
3.5.1 存儲容量的擴展
3.5.2 主存儲器與CPU的連接
3.6 雙端口RAM和多體交叉存儲器
3.6.1 雙端口RAM
3.6.2 多體交叉存儲器
3.7 高速緩沖存儲器
3.7.1 程序訪問的局部性
3.7.2 Cache的基本工作原理
3.7.3 Cactlc和主存之間的映射方式
3.7.4 Cachc中主存塊的替換算法
3.7.5 Cachc寫策略
3.8 虛擬存儲器
3.8.1 虛擬存儲器的基本概念
3.8.2 主存-輔存層次與Cache-主存層次的比較
3.8.3 主存-輔存層次信息傳送單位和存儲管理
本章小結
習題
第4章 指令系統
第5章 中央處理器(CPU)
第6章 總線
第7章 輸入輸出(I/O)系統
第8章 流水線處理技術
第9章 并行計算機體系結構
參考文獻