基本介紹
- 書名：計算機組成與系統結構（第五版·立體化教材）
- 作者：白中英
- ISBN：9787030327369
- 類別：普通高等教育計算機類特色專業系列規劃教材
- 頁數：316頁
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2011-12
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 字數：492千字
- CIP核字號：2011226862
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,圖書目錄,
成書過程
修訂情況
《計算機組成與系統結構（第五版·立體化教材）》是作者對“計算機組成與系統結構”課程體系、教學內容、教學方法、教學手段進行綜合改革的具體成果。
楊春武、馮一兵、張傑、靳秀國、楊秦、陳楠、於艷麗、劉敬晗、祁之力、王軍德、張振華、劉俊榮、李嬌嬌、李貞、王坤山、肖煒、崔洪浚、白媛、吳琨等參與了第五版文字教材、CAI課件、習題庫、試題庫、教學儀器、實驗設計、課程設計等的編寫和研製工作。該教材由中國科學院計算技術研究所國家智慧型計算機研究開發中心陳鴻安研究員主審。
出版工作
2011年12月，《計算機組成與系統結構（第五版·立體化教材）》由科學出版社出版。
責任編輯 | 責任校對 | 責任印製 | 封面設計 |
|---|---|---|---|
餘江 | 何艷萍 | 徐曉展 | 迷底書裝 |
內容簡介
該教材將計算機組成原理和計算機系統結構兩門課合二為一，講授計算機單處理機系統的組成和工作原理，在該基礎上擴展講授並行計算機的體系結構。內容共10章：包括計算機系統概論；運算方法和運算器；多層次的存儲器；指令系統；中央處理機；匯流排系統；外圍設備；輸入輸出系統；安騰高性能處理機體系結構；並行體系結構。附錄A中介紹了配套教材與教學設備。附錄B中給出了計算機組成原理研究生入學統考大綱。
教材目錄
第一章 計算機系統概論 1.1 計算機的分類 1.2 計算機的發展簡史 1.2.1 計算機的五代變化 1.2.2 半導體存儲器的發展 1.2.3 微處理器的發展 1.2.4 計算機的性能指標 1.3 計算機的硬體 1.3.1 硬體組成要素 1.3.2 運算器 1.3.3 存儲器 1.3.4 控制器 1.3.5 適配器與輸入輸出設備 1.4 計算機的軟體 1.4.1 軟體的組成與分類 1.4.2 軟體的發展演變 1.5 計算機系統的層次結構 1.5.1 多級組成的計算機系統 1.5.2 軟體與硬體的邏輯等價性 本章小結 習題 第二章 運算方法和運算器 2.1 數據與文字的表示方法 2.1.1 數據格式 2.1.2 數的機器碼錶示 2.1.3 字元與字元串的表示方法 2.1.4 漢字的表示方法 2.1.5 校驗碼 2.2 定點加法、減法運算 2.2.1 補碼加法 2.2.2 補碼減法 2.2.3 溢出概念與檢測方法 2.2.4 基本的二進制加法/減法器 2.3 定點乘法運算 2.3.1 原碼並行乘法 2.3.2 直接補碼並行乘法 2.4 定點除法運算 2.4.1 原碼除法算法原理 2.4.2 並行除法器 2.5 定點運算器的組成 2.5.1 邏輯運算 2.5.2 多功能算術/邏輯運算單元（ALU） 2.5.3 內部匯流排 2.5.4 定點運算器的基本結構 2.6 浮點運算方法和浮點運算器 2.6.1 浮點加法、減法運算 2.6.2 浮點乘法、除法運算 2.6.3 浮點運算流水線 2.6.4 浮點運算器實例 本章小結 習題 第三章 多層次的存儲器 3.1 存儲器概述 3.1.1 存儲器的分類 3.1.2 存儲器的分級 3.1.3 主存儲器的技術指標 3.2 SRAM存儲器 3.2.1 基本的靜態存儲元陣列 3.2.2 基本的SRAM邏輯結構 3.2.3 讀/寫周期波形圖 3.3 DRAM存儲器 3.3.1 DRAM存儲元的記憶原理 3.3.2 DRAM晶片的邏輯結構 3.3.3 讀/寫周期、刷新周期 3.3.4 存儲器容量的擴充 3.3.5 高級的DRAM結構 3.3.6 DRAM主存讀/寫的正確性校驗 3.4 唯讀存儲器和閃速存儲器 3.4.1 唯讀存儲器ROM 3.4.2 FLASH存儲器 3.5 並行存儲器 3.5.1 雙連線埠存儲器 3.5.2 多模組交叉存儲器 3.6 cache存儲器 3.6.1 cache基本原理 3.6.2 主存與cache的地址映射 3.6.3 替換策略 3.6.4 cache的寫操作策略 3.6.5 Pentium 4的cache組織 3.7 虛擬存儲器 3.7.1 虛擬存儲器的基本概念 3.7.2 頁式虛擬存儲器 3.7.3 段式虛擬存儲器和段頁式虛擬存儲器 3.7.4 虛存的替換算法 3.8 奔騰系列機的虛存組織 3.8.1 存儲器模型 3.8.2 虛地址模式 3.8.3 分頁模式下的地址轉換 3.9 存儲保護 3.9.1 存儲區域保護 3.9.2 訪問方式保護 本章小結 習題 第四章 指令系統 4.1 指令系統的發展與性能要求 4.1.1 指令系統的發展 4.1.2 對指令系統性能的要求 4.1.3 低級語言與硬體結構的關係 4.2 指令格式 4.2.1 操作碼 4.2.2 地址碼 4.2.3 指令字長度 4.2.4 指令助記符 4.2.5 指令格式舉例 4.3 運算元類型 4.3.1 一般的數據類型 4.3.2 Pentium數據類型 4.3.3 Power PC數據類型 4.4 指令和數據的定址方式 4.4.1 指令的定址方式 4.4.2 運算元基本定址方式 4.4.3 定址方式舉例 4.5 典型指令 4.5.1 指令的分類 4.5.2 基本指令系統的操作 4.5.3 精簡指令系統 4.6 ARM彙編語言 本章小結 習題 第五章 中央處理機 5.1 CPU的功能和組成 5.1.1 CPU的功能 5.1.2 CPU的基本組成 5.1.3 CPU中的主要暫存器 5.1.4 操作控制器與時序產生器 5.2 指令周期 5.2.1 指令周期的基本概念 5.2.2 MOV指令的指令周期 5.2.3 LAD指令的指令周期 5.2.4 ADD指令的指令周期 5.2.5 STO指令的指令周期 5.2.6 JMP指令的指令周期 5.2.7 用方框圖語言表示指令周期 5.3 時序產生器和控制方式 5.3.1 時序信號的作用和體制 5.3.2 時序信號產生器 5.3.3 控制方式 5.4 微程式控制器 5.4.1 微程式控制原理 5.4.2 微程式設計技術 5.5 硬連線控制器 5.6 傳統CPU 5.6.1 Intel 8088 CPU 5.6.2 IBM 370系列CPU | 5.7 流水CPU 5.7.1 並行處理技術 5.7.2 流水CPU的結構 5.7.3 流水線中的主要問題 5.7.4 奔騰CPU 5.8 RISC CPU 5.8.1 RISC機器的特點 5.8.2 RISC CPU實例 本章小結 習題 第六章 匯流排系統 6.1 匯流排的概念和結構形態 6.1.1 匯流排的基本概念 6.1.2 匯流排的連線方式 6.1.3 匯流排的內部結構 6.1.4 匯流排結構實例 6.2 匯流排接口 6.2.1 信息傳送方式 6.2.2 匯流排接口的基本概念 6.3 匯流排的仲裁 6.3.1 集中式仲裁 6.3.2 分散式仲裁 6.4 匯流排的定時和數據傳送模式 6.4.1 匯流排的定時 6.4.2 匯流排數據傳送模式 6.5 HOST匯流排和PCI匯流排 6.5.1 多匯流排結構 6.5.2 PCI匯流排信號 6.5.3 匯流排周期類型 6.5.4 匯流排周期操作 6.5.5 匯流排仲裁 6.6 InfiniBand標準 6.6.1 InfiniBand的體系結構 6.6.2 InfiniBand的通信協定 本章小結 習題 第七章 外圍設備 7.1 外圍設備概述 7.1.1 外圍設備的一般功能 7.1.2 外圍設備的分類 7.2 磁碟存儲設備 7.2.1 磁記錄原理 7.2.2 磁碟的組成和分類 7.2.3 磁碟驅動器和控制器 7.2.4 磁碟上信息的分布 7.2.5 磁碟存儲器的技術指標 7.3 磁碟存儲設備的技術發展 7.3.1 磁碟cache 7.3.2 磁碟陣列RAID 7.3.3 可移動存儲設備 7.4 磁帶存儲設備 7.5 光碟和磁光碟存儲設備 7.5.1 光碟存儲設備 7.5.2 磁光碟存儲設備 7.6 顯示設備 7.6.1 顯示設備的分類與有關概念 7.6.2 字元/圖形顯示器 7.6.3 圖像顯示設備 7.6.4 VESA顯示標準 7.7 輸入設備和列印設備 7.7.1 輸入設備 7.7.2 列印設備 本章小結 習題 第八章 輸入輸出系統 8.1 外圍設備的速度分級與信息交換方式 8.1.1 外圍設備的速度分級 8.1.2 信息交換方式 8.2 程式查詢方式 8.3 程式中斷方式 8.3.1 中斷的基本概念 8.3.2 程式中斷方式的基本I/O接口 8.3.3 單級中斷 8.3.4 多級中斷 8.3.5 中斷控制器 8.3.6 Pentium中斷機制 8.4 DMA方式 8.4.1 DMA的基本概念 8.4.2 DMA傳送方式 8.4.3 基本的DMA控制器 8.4.4 選擇型和多路型DMA控制器 8.5 通道方式 8.5.1 通道的功能 8.5.2 通道的類型 8.5.3 通道結構的發展 8.6 通用I/O標準接口 8.6.1 並行I/O標準接口SCSI 8.6.2 串列I/O標準接口IEEE 1394 本章小結 習題 第九章 安騰高性能處理機體系結構 9.1 高性能處理機體系結構的演變 9.1.1 IA體系結構的歷史演變 9.1.2 英特爾64位處理機的兩種體系結構 9.2 安騰體系結構的基本設計思想 9.3 安騰指令系統結構 9.3.1 執行單元與指令類型 9.3.2 安騰暫存器結構 9.3.3 安騰指令格式 9.3.4 安騰彙編語言格式 9.4 指令級並行機制 9.4.1 推斷執行技術 9.4.2 推測技術 9.5 雙核安騰處理機的組成 9.5.1 雙核安騰處理機的基本特性 9.5.2 雙核安騰處理機的組織結構 本章小結 習題 第十章 並行體系結構 10.1 體系結構中的並行性 10.1.1 並行性的概念 10.1.2 提高並行性的技術途徑 10.1.3 單處理機系統中並行性的發展 10.1.4 多處理機系統中並行性的發展 10.1.5 並行處理機的體系結構類型 10.2 超長指令字處理機 10.2.1 VLIW處理機的特點 10.2.2 VLIW處理機的結構模型 10.2.3 典型處理機結構 10.3 多執行緒與超執行緒處理機 10.3.1 指令級並行與執行緒級並行 10.3.2 同時多執行緒結構 10.3.3 超執行緒處理機結構 10.4 向量處理機 10.4.1 向量處理的基本概念 10.4.2 向量處理機的結構 10.4.3 並行向量處理機 10.5 多處理機 10.5.1 多處理機系統的分類 10.5.2 SMP的基本概念 10.5.3 SMP的結構和實例 10.5.4 多處理機作業系統 10.5.5 多處理機的cache一致性 10.6 機群系統 10.6.1 機群系統的定義和特點 10.6.2 機群系統的體系結構 10.6.3 IBM SP2系統 10.6.4 超級刀片系統 本章小結 習題 附錄A 《計算機組成與系統結構》（第五版·立體化教材）配套教材與教學設備 附錄B 計算機組成原理研究生入學統考大綱 參考文獻 |
（註：目錄排版從左到右列）
教學資源
- 配套教材
《計算機組成與系統結構（第五版·立體化教材）》的配套教材是《計算機組成原理試題解析（第五版）》。
書名 | 主編 | ISBN | 出版時間 | 出版社 |
|---|---|---|---|---|
《計算機組成原理試題解析（第五版）》 | 白中英、戴志濤 | 9787030372376 | 2013年3月 | 科學出版社 |
教材特色
1、基礎性，知識結構合理。
2、系統性，知識模組彼此互動。
3、時代性，反映前沿方向以適應計算機科學技術快速發展的需要。
4、實踐性，理論教學與實踐教學結合。
5、套用性，以適應學生在各類計算機上從事開發套用的需要。
6、啟發性，培養學生的創新思維和創新意識。
作者簡介
白中英，男，北京郵電大學計算機學院二級教授，博士生、碩士生導師。
圖書目錄
第五版前言
第一章 計算機系統概論
第二章 運算方法和運算器
第三章 多層次的存儲器
第四章 指令系統
第五章 中央處理機
第六章 匯流排系統
第七章 外圍設備
第八章 輸入輸出系統
第九章 安騰高性能處理機體系結構
第十章 並行體系結構
附錄A 《計算機組成與系統結構》（第五版·立體化教材）配套教材與教學設備
附錄B 計算機組成原理研究生入學統考大綱
參考文獻
