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算机组成原理”是计算机科学与技术相关专业的重要专业基础课之一,它在先导课和后续课之间起着承上启下的作用。课程教学知识面广、内容比较抽象,一本恰当的教材对培养不同层次的人才具有重要作用。
本书依据全国硕士研究生统一入学考试的计算机组成原理考试大纲,主要讲述计算机单处理机系统的组成结构和工作原理。
本书既注重理论知识讲解,又注重实例分析,既对计算机组成结构中的关键部件进行详细阐述,又对计算机整体的工作原理进行深入剖析,循序渐进、深入浅出地详细介绍计算机系统的设计和开发方法,具有知识全面、讲解细致、指导性强等特点。
本书共分9章: 第1章计算机系统概论介绍了计算机系统的组成、层次结构、性能指标及其应用领域; 第2章数据表示与运算方法介绍了数值在计算机中表示、逻辑运算、定点运算、浮点运算以及运算器电路等知识; 第3章存储系统介绍了存储器的概念和分类、主存及存储器子系统设计方法、高速缓冲存储器和虚拟存储器的概念和技术特点等; 第4章中央处理器介绍了CPU的功能和组成、控制器的时序及控制方式、微程序控制器的原理及微程序设计方法、硬布线控制器的结构与简单设计方法,并对加速程序执行的指令流水线技术进行了讲述; 第5章指令系统介绍了指令的基本概念及其设计方法、指令的寻址方式、CISC和RISC技术的对比分析等; 第6章总线系统介绍了总线的基本概念与性能指标、总线仲裁与数据信息在总线上的传输方式,最后以较为流行的PCI、USB等为例进行了说明; 第7章I/O系统介绍了I/O系统的功能和组成,分别介绍了程序查询方式、程序中断方式、DMA方式、I/O通道和I/O处理机等输入输出方式,并对IDE、SATA、SCSI和FireWire等接口标准进行了讲解; 第8章I/O设备介绍了外部存储设备、输入设备和输出设备的概念和技术特点; 第9章处理器新技术在回顾处理器技术发展的基础上,介绍了当今流行的多核处理器和图形处理器的概念和技术特点。
对于从事计算机相关工作的人来说,本书具有很好的参考价值,书中详细介绍了计算机关键部件的结构原理和设计方法,包括运算器、控制器、存储器、输入系统和设备、输出系统和设备、总线等内容,每章的重点知识讲解都配有相应的例题解析,以便于读者更好地理解原理性的知识。
本书可作为大专院校计算机科学与技术等相关专业开设“计算机组成原理”课程的教材,也可供从事计算机相关领域工作的有关人员自学参考。
本书的编写和出版得到了教材编写委员会的大力支持,在此表示感谢。
全书由李涛、张金、姬秀娟编著,孙富元主审。
由于作者水平有限,加之时间仓促,书中难免存在错误和不妥之处,敬请读者批评指正。
作者
2011年1月