计算机科学丛书计算机体系结构精髓(原书第2版) 本书特色

本书是计算机体系结构的入门教材，从程序员的视角展开讨论，重点介绍基础知识和概念，不深入底层技术的细节。这种视角旨在帮助程序员新手和计算机专业新生理解体系结构对编程的影响，书中浓缩的核心知识点涵盖了程序员需要掌握的所有硬件层面，从而有利于其更好地进行软件的设计、实现和运维。本书分为五个部分，包括数字逻辑、门和数据通路的基础知识，以及体系结构的三个主要方面——处理器、内存和I/O系统。此外，书中还涉及并行、流水线、能源和性能等高级主题，以及一个动手操作的实验。第2版共包含了三个全新的章节，并在整体上进行了与时俱进的修订。

计算机科学丛书计算机体系结构精髓(原书第2版) 内容简介

本书是计算机体系结构的入门教材，从程序员的视角展开讨论，重点介绍基础知识和概念，不深入底层技术的细节。这种视角旨在帮助程序员新手和计算机专业新生理解体系结构对编程的影响，书中浓缩的核心知识点涵盖了程序员需要掌握的所有硬件层面，从而有利于其更好地进行软件的设计、实现和运维。本书分为五个部分，包括数字逻辑、门和数据通路的基础知识，以及体系结构的三个主要方面——处理器、内存和I/O系统。此外，书中还涉及并行、流水线、能源和性能等不错主题，以及一个动手操作的实验。第2版共包含了三个全新的章节，并在整体上进行了与时俱进的修订。

计算机科学丛书计算机体系结构精髓(原书第2版) 目录

出版者的话
译者序
前言
关于作者
第1章　简介及概览 1
1.1　体系结构的重要性 1
1.2　学习基础知识 1
1.3　本书结构 1
1.4　一笔带过的内容 2
1.5　术语：体系结构和设计 2
1.6　小结 2
**部分　基础知识
第2章　数字逻辑基础 4
2.1　引言 4
2.2　数字计算装置 4
2.3　电气术语：电压和电流 4
2.4　晶体管 5
2.5　逻辑门 5
2.6　使用晶体管实现的“与非”逻辑门电路 7
2.7　表示逻辑门的符号 8
2.8　逻辑门互连的例子 8
2.9　实现二进制加法的数字电路 10
2.10　多逻辑门的集成电路 10
2.11　不只需要组合逻辑电路 11
2.12　维持状态的电路 11
2.13　传播延迟 12
2.14　使用锁存器构建存储器 12
2.15　触发器和波形图 13
2.16　二进制计数器 14
2.17　时钟和时序 15
2.18　反馈的重要概念 17
2.19　启动序列 18
2.20　软件迭代与硬件复制 18
2.21　门和芯片的*简化 19
2.22　使用闲置门 19
2.23　配电和散热 20
2.24　时序和时钟域 20
2.25　无时钟逻辑 21
2.26　电路规模和摩尔定律 21
2.27　电路板和层 22
2.28　抽象层次 23
2.29　小结 23
习题 23
第3章　数据和程序的表示 25
3.1　引言 25
3.2　数字逻辑与抽象的重要性 25
3.3　位和字节的定义 25
3.4　字节大小和可能的值 25
3.5　二进制位权表示法 26
3.6　位序 27
3.7　十六进制记法 28
3.8　十六进制和二进制常数记法 29
3.9　字符集 29
3.10　Unicode 30
3.11　无符号整数、溢出和下溢 30
3.12　给位和字节编号 31
3.13　有符号二进制整数 31
3.14　一个补码数字的例子 32
3.15　符号扩展 33
3.16　浮点数 33
3.17　IEEE浮点值的范围 34
3.18　特殊值 35
3.19　二进制编码的十进制表示 35
3.20　有符号数、分数和压缩BCD表示法 36
3.21　数据聚合 36
3.22　程序的表示 37
3.23　小结 37
习题 37
第二部分　处理器
第4章　处理器和计算引擎的多样性 40
4.1　引言 40
4.2　两种基本的体系结构 40
4.3　哈佛与冯·诺依曼体系结构 40
4.4　处理器的定义 41
4.5　处理器的范围 41
4.6　分层结构和计算引擎 42
4.7　传统处理器的结构 43
4.8　处理器的分类和角色 44
4.9　处理器技术 44
4.10　存储程序 45
4.11　取指–执行周期 45
4.12　程序转换 46
4.13　时钟速率和指令速率 46
4.14　控制：启动和停止 47
4.15　启动取指–执行周期 47
4.16　小结 48
习题 48
第5章　处理器类型和指令集 49
5.1　引言 49
5.2　数学能力、便利性和成本 49
5.3　指令集架构 49
5.4　操作码、操作数和结果 50
5.5　典型的指令格式 50
5.6　可变长度指令与固定长度指令 50
5.7　通用寄存器 51
5.8　浮点寄存器和寄存器标识 51
5.9　使用寄存器编程 51
5.10　寄存器存储体 52
5.11　复杂指令集和精简指令集 53
5.12　RISC设计和执行流水线 53
5.13　流水线和指令延迟 54

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