计算机组成与结构
本书特色
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计算机组成与结构是计算机相关专业的重要专业核心课程。本书融合了计算机科学与技术专业的三门核心硬件课程（数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构）的重要知识点，以数字电路基础、处理器的基本电路模块构成、指令的数据通路和控制逻辑作为本书的讲述主线，全面介绍计算机系统的基本原理、设计方法和实现。全书分为9章，内容包括：计算机系统概述，计算机的数值和编码，计算机芯片的数字电路基础，计算机芯片的基本电路组成，现代处理器基础，现代处理器的高级实现技术，存储系统，I/O系统，多核、多处理器与集群。
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作者简介
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桂盛霖，博士，电子科技大学计算机科学与工程学院副教授，主持和参研了多项国家级、省部级项目和横向项目，是多个学术期刊审稿人，参与建设了一项国家级和一项省级资源共享课，获计算机学院骨干教学教师计划资助。曾在实时计算、形式化技术、模型驱动技术等方面进行过深入研究，十余篇论文被SCI、EI检索。
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目录
第1章 计算机系统概述 11.1 引言 11.2 现代计算机 51.2.1 计算机的分类 51.2.2 计算机的组成 61.3 计算机的性能 81.3.1 什么是性能 91.3.2 性能的计算 91.3.3 性能的测量 121.3.4 性能的改进 131.4 课后知识简述 161.5 本章小结 17习题1 17第2章 计算机的数值和编码 192.1 进位计数制 192.1.1 二进制和十六进制 192.1.2 不同进制间的转换 202.2 二进制数的表示和运算 222.2.1 二进制数的基本加减法运算 222.2.2 二进制数的补码表示法 232.2.3 二进制数的加减运算 252.2.4 二进制数的乘除法运算 272.2.5 二进制数的逻辑运算 282.3 浮点数的表示和运算 312.3.1 浮点数的表示 312.3.2 浮点数的运算 332.4 字符的表示 342.5 课后知识简述 362.6 本章小结 38习题2 38第3章 计算机芯片的数字电路基础 393.1 逻辑信号与门电路 393.2 逻辑代数 423.2.1 基本公式 433.2.2 基本定理 441.2.3 逻辑函数 453.2.4 组合电路分析实例 503.3 逻辑系列 503.3.1 CMOS逻辑 513.3.2 TTL逻辑 613.4 门电路的代码实现 653.5 本章小结 65习题3 66第4章 计算机芯片的基本电路组成 674.1 组合逻辑电路 674.1.1 多路选择器 684.1.2 译码器 704.1.3 编码器 714.1.4 加法器 734.1.5 减法器 774.1.6 移位器 774.1.7 其他组合逻辑电路 794.2 时序逻辑电路 804.2.1 锁存器和触发器 814.2.2 时钟同步时序电路分析 874.2.3 通用寄存器的设计和实现 894.3 本章小结 89习题4 90第5章 现代处理器基础 915.1 指令集概述 915.1.1 机器指令 925.1.2 寄存器 925.1.3 寻址方式 945.2 MIPS指令集结构 975.2.1 MIPS指令格式 975.2.2 MIPS地址空间分配 1015.2.3 对软件的支持 1015.3 MIPS风格的单周期处理器的设计实现 1045.3.1 数据通路的基本构成 1055.3.2 数据通路的设计 1105.3.3 指令的数据通路分析 1165.3.4 控制部件设计 1215.3.5 CPU封装 1235.3.6 单周期方式的性能分析 1245.4 异常和中断设计 1265.4.1 异常和中断的定义与类型 1265.4.2 响应异常和中断的方式 1275.4.3 异常和中断管理 1295.4.4 带有异常和中断处理功能的单周期模型机扩展 1315.5 课后知识 1365.6 本章小结 137习题5 137第6章 现代处理器的高级实现技术 1396.1 流水线的基本概念 1396.2 流水线模型机的基本扩展 1416.2.1 基本的流水线模型机 1416.2.2 流水线的分析 1496.2.3 基本流水线的实现 1526.3 数据冒险的解决策略 1546.3.1 寄存器堆的写操作提前半个时钟周期 1546.3.2 内部前推 1556.3.3 lw指令的数据冒险 1596.4 控制冒险的解决策略 1616.4.1 缩短分支的延迟 1616.4.2 减少性能损失的其他方法 1636.5 流水线中的异常和中断 1646.6 指令集并行的高级实现技术 1666.6.1 静态多发射处理器 1676.6.2 动态多发射处理器 1696.6.3 浮点数流水线的扩展 1716.7 本章小结 172习题6 172第7章 存储系统 1757.1 引言 1757.2 Cache 1787.2.1 Cache的块映射 1797.2.2 Cache的块查找 1807.2.3 Cache块的访问 1817.2.4 Cache的性能分析 1837.2.5 Cache的实现原理 1847.3 主存储器 1857.3.1 主存的结构 1857.3.2 主存性能指标 1877.4 虚拟存储器 1897.4.1 分页机制 1897.4.2 与Cache的关系 1937.4.3 对进程的保护 1957.5 外存储器 1967.5.1 磁盘存储器 1967.5.2 快闪式存储器 1997.6 课后阅读材料 2007.7 本章小结 201习题7 201第8章 I/O系统 2038.1 I/O设备 2038.1.1 概述 2038.1.2 属性指标 2048.2 I/O互连与总线 2068.2.1 I/O互连方式 2068.2.2 总线的分类 2088.2.3 总线的仲裁 2108.3 I/O访问 2118.3.1 I/O接口功能 2128.3.2 I/O接口控制方式 2138.4 本章小结 217习题8 217第9章 多核、多处理器与集群 2199.1 概述 2199.1.1 并行硬件的基本分类 2199.1.2 常见的并行技术 2219.1.3 多处理器网络拓扑 2239.1.3 Cache一致性问题 2249.2 多核微处理器 2259.2.1 多核架构 2259.2.2 多核实例 2269.3 云计算平台 2309.3.1 云计算概念 2309.3.2 云计算服务及部署类型 2319.3.3 云计算的实现 2329.4 本章小结 234习题9 234参考文献 236
封面
书名:计算机组成与结构
作者:桂成霖
页数:235
定价:¥35.0
出版社:电子工业出版社
出版日期:2017-09-01
ISBN:9787121325397
PDF电子书大小:68MB 高清扫描完整版