計算機組成與體系結構

主要內容包括：數字邏輯和數字係數、機器層次的數據表示方法、彙編層次的機器組織和結構、存儲器的組成和結構、介面和通信、功能組織、多處理器和可供選擇的其他結構、性能增強、網路結構和分散式計算機系統等。本書把計算機科學技術與實際問題相結合，用大量精緻圖片展示計算機內部結構，結構清晰，內容翔實，還包括大量補充材料和習題，方便教學。

本書可作為高等院校計算機及相關本科生的教材或參考書，也可供相關技術人員參考。

本書揭示現代計算機的內部工作方式，採用大量真實的例子，引導讀者逐步由淺入深地學習計算機體系結構。本書內容經過精心組織，層次分明，內容翔實。對計算機硬體沒有預備知識的要求，非常適合於大學本科的教學。本書還設計大量難度不同的習題，幫助讀者更好地理解計算機工作原理。

Linda Null，賓夕法尼亞州立大學計算機科學教授，美國愛荷華大學計算機科學博士。她長期教授操作系統、資料庫、程序設計、計算機組成和體系結構課程，教齡近30年。目前，其研究領域包括面向對象資料庫系統安全、操作系統安全和併發控制等。

Julia Lobur 賓夕法尼亞州立大學計算機科學兼職教授。她從事計算機工作超過20年，是一位計算機系統方面的專家，曾做過系統諮詢師、程序員/分析員、系統和網路設計師、軟體開發經理，並且具有豐富的教學經驗。

出版者的話

專家指導委員會

譯者譯

前言

第1章　引言

1.1　概述

1.2　計算機的主要組成部分

1.3　計算機系統示例

1.4　國際標準化組織

1.5　計算機的發展史

1.6　計算機的分層組織結構

1.7　馮·諾伊曼模型

1.8　非馮·諾伊曼模型

本章小結

深入閱讀

參考文獻

基本概念和術語複習

練習題

第2章　計算機系統中的數據表示方法

2.1　概述

2.2　位置編碼系統

2.3　十位制數和二進位數之間的轉換

2.4　帶符號整數的表示方法

2.5　浮點表示法

2.6　字元編碼

2.7　用於數據記錄和傳遞的編碼方式

2.8　錯誤檢測與校正

本章小結

深入閱讀

參考文獻

基本概念和術語複習

練習題

第3章　布爾代數和數字邏輯

3.1　概述

3.2　布爾代數

3.3　邏輯門

3.4　數字電路元件

3.5　組合邏輯電路

3.6　時序電路

3.7　電路設計

本章小結

深入閱讀

參考文獻

基本概念和術語複習

練習題

卡諾圖專題

練習題

第4章　MARIE：簡單計算機模型

第5章　指令系統體系結構概覽

第6章　存儲器

第7章　輸入/輸出和存儲系統

第8章　系統軟體

第9章　可選擇的體系結構

第10章　性能度量和分析

第11章　網路組織和體系結構

附錄A　數據結構和計算機

術語表

部分練習題答案和提示

計算機的出現給人類社會的發展帶來了深刻變革，計算機革命就如同自然規律一般，不可避免地將人類帶入數字化時代。今天，計算機科學無處不在，與人們的生活、學習、工作和娛樂都息息相關。. 本書是針對計算機科學和電子工程等專業的學生編寫的內容適中、適用性強和可讀性好的計算機組成原理和體系結構教材。主要內容包括：數字邏輯和數字系統、機器層次的數據表示方法、彙編層次的機器組織和結構、存儲器的組成和結構、介面和通信、功能組織、多處理器和可供選擇的其他結構、性能增強、網路結構和分散式計算機系統等。本書對教材的內容進行了精心的組織，由淺入深，層次分明，對計算機硬體沒有預備知識的要求，..

給學生的話. 本書是一本關於計算機組成與體系結構的教材，側重於介紹信息數字處理的各種部件的功能和設計。本書按照不同的分層結構來展示計算機系統，從低層的硬體到高層的軟體，包括彙編語言和操作系統。這些層次組成了一個虛擬機的分層結構。計算機組成原理主要討論計算機的分層結構和如何劃分這些分層，以及每個層次的實現。計算機體系結構主要討論的是硬體和軟體之間的介面，研究的重點是計算機系統的構造和行為特徵。本書正文中的大部分內容涉及的都是計算機硬體、計算機組成原理和體系結構，以及它們與軟體性能之間的相互關係。學生們經常會問：“假如我主修計算機科學專業，為什麼必須學習計算..