图书前言

计算机俗称电脑,顾名思义,就是一种模拟人的大脑的机器。模拟可以从两个方面进行: 结构模拟和功能模拟。现在要用计算机从结构模拟的角度模拟人脑还有许多问题没有解决,只能从功能模拟的角度进行,即由一些功能部件来模拟人脑的功能。因此,计算机组成原理作为计算机科学与技术及其相关专业的一门必修核心课程,其关键词有3个: 计算机、组成和原理,即介绍计算机由哪些功能部件组成以及它们的工作原理。

目前,国内已经有一些计算机组成原理的教材,但多数是面向计算机设计的。本书则想写成一本面向应用的教材,目的是让学习者能从应用的角度来了解计算机的组成及其工作原理。为了实现这个目的,本书在一开始构思时,就考虑不对运算器的内容介绍得太多;另一方面的考虑是这部分内容与数字逻辑重叠太多。

第6版是在第5版的基础上修订而成的。在修订中强调了如下4个方面: 一是突出哲理,强调计算机技术发展中所折射出来的逻辑思维精华,以启迪思维,激励创新;二是增添新的技术,淘汰过时的技术;三是强化部分对于应用有价值的内容;四是对有关内容进一步重组,以便更有助于学习。

基于这些原则,本书分为7章。第1章为计算机系统概述,从内动力、内程序、自我控制和自我管理4个方面介绍计算机的发展过程,同时给出一个计算机组成的框架和简单原理,为全书的学习奠定基础。以后的5章作为第1章内容的展开,分别介绍存储系统、I/O机制、总线和主板、控制器逻辑和处理器架构。最后一章是对未来计算机的展望。

在这次修订中,参考了其他一些著作和网络作品。尽管本人尽力将它们对本书的贡献在参考文献中一一列出,但由于有些文献(特别是网站内容)出处不明或是佚名作者,因而疏漏之处在所难免。在此,谨向这些文献的作者深表谢意。同时,还要感谢在这次修订中参加了部分编写工作的赵忠孝、姚威、张展维、史林娟、张展赫、戴璐、张秋菊、陈觉。

本书的修订仍不会画上句号。本人诚恳地希望阅读过本书的专家、老师和学生能无保留地提出批评意见和建议,帮助本人把这本书修订得更好。

张基温2016年元月