計(jì)算機(jī)科學(xué)叢書計(jì)算機(jī)組成原理.pdf
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2020年11月4日
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《計(jì)算機(jī)科學(xué)叢書:計(jì)算機(jī)組成原理》本書即為《計(jì)算機(jī)組成原理》,涵蓋原書前三部分,共6章,主要介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成和體系結(jié)構(gòu)的基本概念、指令系統(tǒng)以及處理器實(shí)現(xiàn)等涉及計(jì)算機(jī)組成原理課程的內(nèi)容。

本書簡(jiǎn)介
本書由資深的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)教育家Alan Clements博士編寫,原書名為《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu):原理與演變》
(Computer Organization&Architecture:Themes and Variations),書中不僅覆蓋單機(jī)系統(tǒng)的組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面,還包括計(jì)算機(jī)的性能評(píng)價(jià)方法以及多發(fā)射、粗粒度并行等內(nèi)容。作者希望本書能夠適合電子工程(EE)、電子與計(jì)算機(jī)工程(ECE)、計(jì)算機(jī)科學(xué)(Cs)等不同專業(yè)的教學(xué)需要。書中國(guó)繞基本概念、指令集體系結(jié)構(gòu)、處理器組成和能效、存儲(chǔ)與外設(shè)以及處理器級(jí)并行等五個(gè)核心問題將這些內(nèi)容有條不素地組織在一起,以便滿足不同專業(yè)的教學(xué)需要。
中文版引進(jìn)的時(shí)候綜合考慮國(guó)內(nèi)高!坝(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”或類似課程的教學(xué)目標(biāo)以及我們對(duì)本書的定位,對(duì)原書進(jìn)行了適當(dāng)裁剪和重新組合,分為兩冊(cè):《計(jì)算機(jī)組成原理》和《計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)與外設(shè)》。
作者簡(jiǎn)介
艾倫·克萊門茨(Alan Clements)國(guó)際著名的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)教育的推動(dòng)者和踐行者。他于1997年獲得英國(guó)拉夫堡大學(xué)(Loughborough University)博士學(xué)位,隨后加入提寒德大學(xué)(University of Teesside)計(jì)算機(jī)科學(xué)系。在20世紀(jì)70-80年代,他編寫了兩本計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的重要教材:《計(jì)算機(jī)硬件原理》(The Principles of Computer Hardware)和《微處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)》(Microprocessor Systems Design)。
2001年,他擔(dān)任了計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)國(guó)際學(xué)生競(jìng)賽(CSIDC)主席,并于同年獲得英國(guó)國(guó)家教學(xué)獎(jiǎng)(National Teaching Fellowship),這是英國(guó)高等教育的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。由于在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)教育方面的貢獻(xiàn),他于2002年獲得IEEE CS本科教學(xué)獎(jiǎng),2006年獲得IEEE CS泰勒布斯教育獎(jiǎng)(Taylor L.Booth award)。2009年被選為IEEE Fellow。他在IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)擔(dān)任了多個(gè)職務(wù),并積極參加課程體系設(shè)計(jì),撰寫了關(guān)于未來計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)教育的論文,參加了CS/ACM 2001計(jì)算課程體系的編寫和制定工作。2010年Alan Clements從全職教學(xué)崗位退休。
內(nèi)容介紹
本書共分三部分。第一部分從計(jì)算機(jī)組成和結(jié)構(gòu)的有關(guān)概念、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程及存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)開始講起,介紹了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成和體系結(jié)構(gòu)的基本概念,然后討論了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法和運(yùn)算方法。第二部分講解ISA的基本概念,并以ARM指令集為例介紹了ISA設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的主要問題,還介紹了另一個(gè)經(jīng)典的RISC指令集MIPS,然后著重介紹了當(dāng)前處理器為特定領(lǐng)域應(yīng)用(比如多媒體應(yīng)用)提供的支持。第三部分首先介紹了設(shè)計(jì)控制器的兩種經(jīng)典方法--微程序與組合邏輯,然后詳細(xì)討論了流水線技術(shù)、影響流水線性能的因素及一些可行的解決方法。
本書適合計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子工程、電子與計(jì)算機(jī)工程及相關(guān)專業(yè)作為教學(xué)用書,也可供相關(guān)技術(shù)人員閱讀參考。
穿越計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)之路
閱讀一本書最簡(jiǎn)單的方法是從第一頁開始讀,直到最后一頁。不過這是一本很厚的書,將它全部讀完幾乎是不可能的。本書可作為“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的教材,以下建議也許會(huì)幫助讀者閱讀本書。
盡管可以說本書中的所有內(nèi)容都很重要,但它們不可能對(duì)每位讀者都同等重要。一些讀者也許已經(jīng)熟悉了基礎(chǔ)知識(shí),可以略過本書的介紹部分。學(xué)生們也許還發(fā)現(xiàn)一些內(nèi)容已經(jīng)超出了課程考試范圍,不過這并不意味著他們可以跳過這些內(nèi)容。后面一些高級(jí)章節(jié)也許更貼近實(shí)踐,或?qū)W(xué)生今后的職業(yè)生涯更重要。我曾經(jīng)問過學(xué)生:“如果雇主面試兩個(gè)條件幾乎完全相同的學(xué)生,其中一個(gè)超出課程范圍讀完了一些額外的資料,你們認(rèn)為哪個(gè)學(xué)生更有可能獲得這份工作?
這里將給出一些如何閱讀本書的建議,包括:·章節(jié)概要列出了本書的各個(gè)內(nèi)容對(duì)不同課程的適用性;面向初學(xué)者和高級(jí)讀者的課程的內(nèi)容組織;本書與IEEE CS/ACM計(jì)算學(xué)科課程體系的關(guān)系;本書中反復(fù)出現(xiàn)的主題。
計(jì)算機(jī)科學(xué)叢書計(jì)算機(jī)組成原理截圖



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