前言

计算机组成与结构是计算机相关专业的一门十分重要的专业基础课。本书从计算机的基本原理和基本结构讲起，密切注意与当前计算机发展水平相结合，内容广泛。通过对本书内容的学习，学生应理解计算机的各部件内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整体概念，理解计算机系统层次化概念，熟悉硬件与软件之间的界面，熟悉计算机体系的新技术，掌握指令集体系结构的基本方法和基本实现方法，能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。

全书共分9章，前5章是基本部分，着重阐述一台计算机的基本原理； 第6、7章介绍相关的总线和I/O系统； 第8、9章侧重计算机结构中的新技术。

第1章主要介绍计算机发展历程、计算机系统层次结构、计算机的性能指标、计算机分类和应用领域等。

第2章主要介绍数制与编码、定点数的表示和运算、浮点数的表示和运算、算术逻辑单元ALU等。

第3章主要介绍存储器的分类、层次化结构、各种类型的存储器的基本组成和工作原理等。

第4章主要介绍指令的格式、指令的寻址方式、CISC和RISC的指令系统。

第5章主要介绍CPU的功能和基本结构、数据通路的功能和基本结构、指令执行过程、控制器的功能和工作原理、指令流水线等。

第6章主要介绍总线的基本概念、总线仲裁、总线操作和定时、总线标准等。

第7章主要介绍I/O系统的基本概念、常用外部设备、各种I/O接口以及4种外设和主机交换信息的控制方式。

第8章主要介绍流水线的基本概念、流水线的性能指标和调度方法、高级流水线技术等。

第9章主要介绍并行计算机体系结构的基本概念和原理。

本书第1~3章由胡乃平教授编写，第4~6章由周艳平老师编写，第7~9章由曲英杰教授编写； 全书由胡乃平教授统稿。

本教材参考学时为72学时，选用本书作为教材的教师可根据自己的培养计划和教学时数对内容进行取舍。对部分单独开设计算机体系结构课程的高校，第8~9章可不作为教学内容。

计算机科学与技术是一个发展迅速的专业，教材的编写也存在一定的时效性和广度、深度问题。由于编者的实际工作经验及水平的限制，本书可能存在一些错误和不当之处，恳请广大同行专家和相关读者批评指正。

编者

2011年6月