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计算机组成原理(第3版)

“IT之基,原理所在”。相信本书会帮你找到“根基之本”!提供课件、咨询QQ:2301891038(仅限教师)。

作者:张功萱、邹建伟、王晓峰、周俊龙
丛书名:面向新工科专业建设计算机系列教材
定价:69.90
印次:3-2
ISBN:9787302629801
出版日期:2023.05.01
印刷日期:2023.10.17

本书主要讨论计算机单机系统的组成原理及内部工作机制,包括计算机各大部件的工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术。全书共分为9章,其内容包括:计算机概述、计算机中数据信息的表示、运算方法与运算器、存储器系统、指令系统、控制系统与CPU、总线技术、IO设备、IO系统组织。 本书结合了作者多年的教学实践经验,吸取了国内外有关名著、资料之精华。内容充实,概念明确,思路清晰,重点突出,通俗易懂,含有大量例题与习题。

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前言 “计算机组成原理”是计算机硬件课群中至关重要的一个环节,它是计算机专业的一门核心主干课程,在先导课程和后续课程之间起着承上启下的作用。本书自2005年出版以来,得到了许多高校同行的使用和好评,尤其是2016年修订版出版后,已印刷11批次,达20500册,深受计算机专业的学生欢迎。最近ACM和IEEECS推出了CC2020计算机类专业课程体系规范,理念从“知识本位教育”转向“能力本位教育”,强调了“胜任力”。规范总体要求将“知识维度的课程体系构建”和“面向技能的课程体系设计”深度结合,培养品学兼优的计算机专业人才。规范给出了基于胜任力模型的计算课程体系,明确指出数字设计、计算机组织和体系结构是计算机类专业“计算知识要素”的硬件课程。为了遵循 CC2020规范的要求,适应计算机学科的发展和教学改革的需要,编写组结合近几十年的教学实践经验,融入RISCV系统架构,重新组织和编写教材,调整了部分教学内容,使本书结构更加精练、系统,内容更具有实用性。 本书大纲及内容组织由教学团队集体讨论而成。全书共6章: 第1章简单介绍了计算机硬件5大部件之间的关系、计算机性能评估方法及计算机的发展情况; 第2章讲述了数据信息的表示与运算单元,叙述了数据表示与硬件关系及运算单元的设计原理; 第3章是存储层次与系统,讲解了存储系统层次组成、各类存储器件的工作原理和存储器系统的扩充方法; 第4章主要讲解了指令系统与控制单元,讨论了指令和操作数寻址方式,叙述了控制系统与CPU的设计原理及RISCV的指令系统和处理器设计方法; 第5章介绍了主要的I/O设备的工作原理,重点介绍了存储外设——磁盘的工作原理; 第6章主要叙述了总线与I/O系统组织,讨论了总线的作用、外设与主机之间的互连和中断处理机制等内容。本书强调计算机的基本原理、基本知识和基本技能的训练,通过控制器原理的学习和模型机的例子介绍,以及RISCV处理器的设计原理讨论,可以使读者建立起计算机整机工作的概念,了解现代计算机设计技术与性能评估方法,为从事计算机系统的分析、设计、开发与维护等工作打好基础。 本书吸取了国内外有关著作和资料的精华,内容丰富、概念明确、思路清晰、重点突出、通俗易懂,并注意到系统性、实用性和先进性。书中每章都含有大量例题与习题,既便于课堂教学,又利于读者自学贯通。 本书还附有配套的电子教案,有需要的读者可从清华大学出版社官方网站下载。 本书的第1章、第4章由张功萱编写,第2章、第3章由王晓峰编写,第5章由周俊龙编写,第6章由邹建伟编写。全书由张功萱、周俊龙统稿。清华大学出版社卢先和常务副总编、副社长,清华大学出版社计算机与信息分社魏江江分社长和编辑们为本书高质量地出版做了大量的工作,在此对他们辛勤的工作和热情的支持表示诚挚的感谢! 编者虽然从事计算机组成原理等课程的教学工作多年,本书融会了编者许多教学的心得、体会及对知识的理解,但由于时间仓促及水平有限,书中难免出现疏漏之处,恳切欢迎广大同行和读者批评指正。 编者2023年1月

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  • 张功萱 博士和硕士研究生毕业于南京理工大学,本科毕业于天津大学。CCF杰出会员,全国高校计算机专业优秀教师奖励计划获得者。现为南京理工大学计算机科学与工程学院教授/博士生导师、网络空间安全学科带头人。曾在澳大利亚RMIT大学做访问学者和美国圣母大学当客座教授,从事可信计算与系统安全、Web服务与分布式系统等领域研究,并长期承担计算机组成原理和系统结构的教学工作。承担国家863计划、国家基金、江苏基金重点专项、国防预研等高层次项目近30项,在IEEE TPDS、TDSC、TCAD等SCI期刊发表学术论文100多篇,ESI高被引1篇,授权国家/国防发明专利10项,获省部级科技进步奖二、三等奖共5次,编著的《计算机组成原理》入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材,主讲的课程“计算机组成原理”获第二批国家级一流本科课程、首批江苏省一流本科课程和江苏省精品课程。 

  • 本书作者团队教学经验丰富,主讲的课程“计算机组成原理”获第二批国家级一流本科课程、首批江苏省一流本科课程和江苏省精品课程。本书第一版被评为普通高等学校“十一五”国家级规划教材。本书双色印刷,制作精美,内容丰富、配套教学课件、教学大纲、教学计划等教学资源。

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  • 目录

    第1章计算机概述

    1.1计算机的发展历史

    1.1.1更新换代的计算机硬件

    1.1.2日臻完善的计算机软件

    1.1.3计算机系统的8个思想

    1.2计算机系统的硬件组成

    1.2.1计算机的功能部件

    1.2.2冯·诺依曼计算机

    1.2.3RISCV系统架构简介

    1.3计算机的软件系统

    1.3.1系统软件

    1.3.2应用软件

    1.3.3软件定义系统

    1.4计算机系统的组织结构

    1.4.1计算机系统的层次结构

    1.4.2计算机硬件系统的组织

    1.5计算机的工作特点和性能指标

    1.5.1计算机的工作特点

    1.5.2计算机的性能指标

    1.6CPU的性能与评价方法

    1.6.1CPU的性能及度量因素

    1.6.2CPU性能的评价方法

    习题

    第2章数据信息的表示与运算单元

    2.1带符号数的表示

    2.1.1机器数与真值 

    2.1.24种码制表示

    2.2数的定点表示

    2.2.1定点小数

    2.2.2定点整数

    2.3定点运算单元的组织

    2.3.1运算器的设计方法

    2.3.2定点补码加减运算

    2.3.3定点乘法运算

    2.3.4定点除法运算

    2.3.5定点运算器的组成

    计算机组成原理(第3版)

    目录

    2.4数的浮点表示

    2.4.1浮点表示方法

    2.4.2IEEE 754 浮点数标准

    2.5浮点运算单元的组...

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