计算机组成原理

出版者:电子工业出版社

作者:王闵

页数:331

出版时间:2001-01

价格:28.00元

装帧:平装

isbn号码:9787505363670

具体描述

本书系统地介绍了计算机的组成结构与基本工作原理。主要内容是：①“计算机组成原理”课程研究的内容；②存储体系；③数据的编码表示；④指令系统；⑤运算方法和运算器组成；③组合逻辑控制原理和微机程序控制原理；⑦系统总线及输入输出方式。除以上内容外，本书还增加了：①Cache-MM-VM之间的地址映像和地址变换；②PC机的指令系统和程序设计基本方法；③并行处理基本原理。

本书每章后都附有大量习题，为了方便自学，还计划出版与本教材配套的多媒体教学软件和习题解答。

本书为高等学校计算机专业本科生教材，也可供从事计算机专业的科技人员，电脑爱好者及各类自学人员参考。

目录信息

第1章 概论
1.1 计算工具的发展和Von Neumann计算机
1.1.1 人类计算机工具的进步
1.1.2 Von Neumann计算机的体系结构
1.1.3 非Von Neumann计算机
1.2 计算机组成原理所涉及的内容
1.2.1 计算机系统的层次结构
1.2.2 计算机的分类
本章小结
习题一
第2章 存储体系
2.1 存储器概述
2.1.1 存储器基本组成
2.1.2 存储器分类
2.1.3 存储器主要性能指示
2.2 半导体读写存储器RAM
2.2.1 半导体基本存储单元
2.2.2 半导体存储芯片的组织
2.3 半导体只读存储器ROM
2.3.1 掩模只读存储器MROM
2.3.2 一次性编程只读存储器PROM
2.3.3 可改写的只读存储器EPROM
2.3.4 电可改写只读存储器E2
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用户评价

我对这本书的评价，必须提到它在抽象层面上的处理能力。很多关于流水线（Pipeline）的讲解，往往会陷入到分支预测、冒险处理这些复杂的细节中，让人望而却步。然而，这本书的处理方式非常巧妙，它首先用一个非常直观的、工厂装配线的比喻，确立了流水线的基本概念——并行操作带来的吞吐量提升。然后，才逐步引入结构冲突、数据冲突等问题，并针对性地给出解决方案。这种“先构建整体概念，再打磨细节模块”的讲解顺序，极大地减轻了读者的认知负担。当我最终理解了指令级并行（ILP）是如何通过硬件控制来实现的时候，我感觉自己真正触碰到了现代处理器设计的心脏。此外，书中对控制单元的设计，特别是硬布线控制与微程序控制的对比分析，充满了辩证思维，没有给出绝对的优劣判断，而是基于不同的性能需求和设计复杂度来权衡，这种成熟的、不带偏见的论述方式，非常适合培养批判性的工程思维。

随着阅读的深入，这本书展现出的学术严谨性让我对作者的功力肃然起敬。它绝不仅仅是一本“入门读物”，更像是一本可以作为工具书长期参考的资料。当涉及到指令集架构（ISA）的探讨时，作者没有停留在对某一种特定CPU的简单介绍上，而是上升到了理论的高度，分析了精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）的设计哲学差异及其背后的权衡取舍。这种宏观的视角，让我开始思考指令集的设计不仅仅是技术问题，更是工程哲学的问题——如何在性能、功耗和兼容性之间找到最佳平衡点。我特别欣赏其中关于寻址模式的分析，作者清晰地展示了不同的寻址方式如何影响指令的执行效率和代码的紧凑性。读到内存层次结构那一部分时，缓存（Cache）的运作机制被剖析得淋漓尽致，从L1到L3每一层级的延迟和容量差异，配合着“局部性原理”的阐述，让我对为什么程序运行速度会因为数据访问的习惯而产生天壤之别有了深刻的体会。这本书对待细节的把控，确实称得上是教科书级别的典范，每一个公式的推导都清晰可见，逻辑链条完整无缺。

这本书的封面设计颇为简洁，那种深蓝色底配上银白色的书名，带着一种严谨的学院派气息，让人一眼就能感受到它内容的深度。我最初翻开它，是冲着我对电子设备底层运作的好奇心去的。我一直觉得，理解计算机的“骨骼”和“血液”是如何流动的，比单纯会使用软件要来得更有掌控感。书中的第一部分，对数字逻辑电路的讲解，简直是一场精密的解剖。它没有用那种枯燥的教科书语言硬塞概念，而是通过一系列生动的比喻，比如把寄存器比作快速存取的迷你工具箱，把总线比作信息高速公路，让我这个初学者也能迅速抓住核心要点。特别是关于布尔代数在硬件实现中的应用，作者似乎非常懂得如何引导读者的思维，从抽象的逻辑门走到具体的硬件结构，每一步都走得踏实而有力。我记得花了整整一个下午，才彻底弄明白加法器是如何通过组合逻辑实现的，那种豁然开朗的感觉，比解决一道复杂的编程难题还要令人满足。这本书的排版也值得称赞，大量的图示和流程图，将那些原本晦涩难懂的硬件结构描绘得清晰明了，大大降低了学习的门槛。

这本书的叙事风格，带着一种特有的、老派的工程师的浪漫。它不像某些技术书籍那样急于展示最新的技术热点，而是沉稳地扎根于那些永恒不变的基础原理之上。在讲到输入/输出（I/O）系统时，作者并没有简单罗列各种接口标准，而是花了大量篇幅解释了中断驱动、轮询以及DMA（直接内存存取）这三种核心机制的演变和适用场景。我尤其喜欢它对I/O控制器的设计思想的探讨，那种如何将高速的CPU与相对缓慢的外部设备进行有效协调的智慧，体现了计算机系统设计中“隔离与协同”的核心矛盾。当我读到虚拟内存的概念时，我差点要停下来去查阅一些操作系统相关的资料，因为这本书巧妙地将硬件的物理地址空间与操作系统抽象的逻辑地址空间联系起来，让我明白硬件是如何为上层软件提供安全和扩展性的保障的。这种跨越学科边界的整合能力，让这本书的价值远超出了单一的硬件范畴，它更像是一部关于“如何设计一个稳定、高效信息处理系统”的哲学指南。

坦率地说，这本书的阅读体验是一种持续的、有深度的知识积累过程，它迫使你慢下来，去真正理解“为什么”而不是仅仅记住“是什么”。我尤其欣赏作者在讨论性能度量时所展现出的严谨态度。书中对阿姆达尔定律（Amdahl's Law）的引用和应用，清晰地阐明了在系统中优化某一特定组件能带来的整体性能提升的理论上限。这让我意识到，盲目追求某一项技术的极致性能提升往往是徒劳的，真正的优化需要从系统全局角度出发。在最后一章讨论多处理器系统时，作者对缓存一致性协议（如MESI）的介绍，虽然篇幅有限，但核心思想阐述得非常到位，让我对并发计算中的数据同步难题有了初步的认识。这本书就像一座坚固的地基，它不提供华丽的装修，但它确保你所建立起来的知识体系是坚不可摧的，即使未来出现了革命性的新技术，这些底层的设计原理依然是理解新事物的基石。阅读完毕，我感到自己对“计算机”这个词汇的理解，从一个模糊的黑箱，变成了一个可以被拆解、分析和理解的精密机械集合体。