計算機組成原理 榖赫 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

榖赫 著

圖書標籤:

• 計算機組成原理
• 計算機體係結構
• 數字邏輯
• 匯編語言
• 計算機硬件
• 榖赫
• 教材
• 計算機科學
• 電子工程
• 基礎課程

店鋪： 思諾華教圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302296751

商品編碼：1049517089

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

頁數：279

字數：451000

正文語種：中文

書名：計算機組成原理
齣版社：清華大學齣版社
作者：榖赫  
ISBN：9787302296751
定價： 29.50 元
本店價：￥21.2元 齣版日期：2013-01-01  
字數：451000
開本：16開  
頁數：279
裝幀：平裝
版次：1

內容簡介

《21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術：計算機組成原理》係統地介紹瞭計算機各組成部件的工作原理、邏輯實現、設計方法，以及相互連接構成整機係統的相關問題。全書共分為8章：計算機係統概論，運算方法和運算器，內部存儲器，指令係統，中央處理器，總綫係統，外圍設備，輸入輸齣係統。 《21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術：計算機組成原理》概念清晰、深入淺齣、通俗易懂，同時又具有一定的理論高度，貼近當前的新技術和新思想，內容安排符閤教學規律，具有廣泛的適應層麵。書中例題由淺入深，具有實用性、典型性，並力求與當代計算機技術緊密結閤。 《21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術：計算機組成原理》可作為工科院校專科生、本科生計算機專業教材，也可作為其他科技人員的參考書。

圖書目錄

第1章 計算機係統概論 1.1 計算機的分類 1.2 計算機的發展 1.3 計算機的組成 1.3.1 馮·諾依曼計算機的特點 1.3.2 計算機的硬件係統 1.3.3 計算機的軟件係統 1.3.4 非馮·諾依曼計算機 1.3.5 計算機的性能指標 1.4 計算機係統的層次結構 1.4.1 多級組成的計算機係統 1.4.2 軟件與硬件的邏輯等價性 本章小結 習題 第2章 運算方法和運算器 2.1 數據與文字的錶示方式 2.1.1 無符號數和有符號數 2.1.2 數據格式 2.1.3 數的機器碼錶示 2.1.4 十進製數串的錶示方法 2.1.5 字符與字符串的錶示方法 2.1.6 漢字的錶示方法 2.1.7 校驗碼 2.2 定點運算 2.2.1 定點加減運算 2.2.2 定點乘法運算 2.2.3 定點除法運算 2.3 浮點數運算 2.3.1 浮點加、減法運算 2.3.2 浮點乘、除法運算 2.4 運算器 2.4.1 基本的二進製加減法器 2.4.2 多功能算術邏輯運算單元 本章小結 習題 第3章 內部存儲器 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 存儲單元地址的分配 3.1.4 主存儲器的技術指標 3.2 隨機存取存儲器 3.2.1 靜態RAM 3.2.2 動態RAM 3.3 隻讀存儲器 3.4 存儲器與CPU的連接 3.5 並行存儲器 3.5.1 雙端口存儲器 3.5.2 多模塊交叉存儲器 3.6 高速緩衝存儲器Cache 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 本章小結 習題 第4章 指令係統 4.1 指令係統的發展與性能要求 4.1.1 指令係統的發展 4.1.2 對指令係統性能的要求 4.1.3 低級語言與硬件結構的關係 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 操作數類型 …… 第5章 中央處理器 第6章 總綫係統 第7章 外圍設備 第8章 輸入輸齣係統 參考文獻

其他信息

作者介紹

序言

《21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術：計算機組成原理》特色：強調基本概念和基礎知識；注重理論與實踐的結閤；教學實例由淺入深，洋略得當；完全體現研究生入學考試綜閤考試大綱的要求。

《數字世界的基石：深入探索計算機硬件的奧秘》 在這信息爆炸的時代，計算機已滲透到我們生活的方方麵麵，成為不可或缺的工具。然而，有多少人真正瞭解這颱神奇機器的內在構造？我們每天點擊鼠標、輸入文字、觀看視頻，這一切背後究竟是如何運作的？《數字世界的基石：深入探索計算機硬件的奧秘》將帶領讀者跨越枯燥的理論，踏上一場激動人心的探索之旅，揭示計算機硬件的精妙設計與運作原理，讓你從使用者蛻變為洞察者，深刻理解數字世界賴以生存的基石。 本書並非一本簡單的“是什麼”的科普讀物，而是一部“為什麼”和“如何”的深度剖析。它將以嚴謹的邏輯、清晰的結構和生動的語言，層層剝繭，將復雜的計算機硬件概念化繁為簡。我們將從最基礎的邏輯門開始，追溯到現代處理器中的微架構，一步步構建起對計算機工作原理的完整認知。 第一部分：數字邏輯的語言——邏輯門與組閤電路 任何計算機的運行，歸根結底都是由0和1這兩種最簡單的信號組成的。而這些信號的組閤與運算，則依賴於微小的邏輯門。本書的第一部分將從二極管和三極管這些構成邏輯門的最基本元器件講起。我們將詳細解析AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR等基本邏輯門的功能，並通過圖示和實例，展示它們是如何實現邏輯運算的。 在此基礎上，我們將深入學習如何利用這些邏輯門搭建齣更復雜的組閤電路。例如，半加器和全加器將是我們理解二進製加法運算的關鍵；多路選擇器和譯碼器則展示瞭數據通路選擇與控製的藝術；而最重要的，我們將探討如何構建存儲單元，如SR鎖存器和D觸發器，它們是構成內存和寄存器的基石。通過這一部分的學習，讀者將掌握數字電路設計的基本原理，理解計算機如何處理和存儲信息。 第二部分：時序邏輯的脈搏——時鍾、狀態與同步 如果說組閤電路是計算機的“思考”能力，那麼時序邏輯則賦予瞭它“記憶”和“秩序”。時序邏輯電路在組閤電路的基礎上引入瞭“狀態”的概念，並由時鍾信號來驅動其狀態的轉移。本書的第二部分將聚焦於時序邏輯的核心——時鍾。我們將探討時鍾的作用，以及不同類型的時鍾信號（如上升沿觸發、下降沿觸發）如何精確地控製著計算機中的數據流。 我們將深入學習各種時序邏輯電路，如移位寄存器，它們是實現數據串行傳輸的基礎；計數器，用於實現頻率分頻和事件計數；以及有限狀態機（FSM），這是設計復雜控製邏輯的核心模型。通過理解狀態轉移圖和狀態轉移錶，讀者將能清晰地描繪齣計算機執行指令過程中狀態的變化，並理解同步和異步電路的區彆與聯係。掌握時序邏輯，意味著掌握瞭計算機“記憶”與“行為”的規律。 第三部分：處理器的心髒——指令集、CPU架構與流水綫 當邏輯門和觸發器構建的電路足夠復雜，就形成瞭我們常說的中央處理器（CPU）。本書的第三部分將帶您走進CPU的內部世界。我們將從指令集架構（ISA）開始，理解CPU能夠識彆和執行的機器語言是什麼樣的。我們將探討RISC（精簡指令集計算機）和Cisco（復雜指令集計算機）的不同設計哲學，以及它們對處理器性能和功耗的影響。 隨後，我們將深入解析CPU的各個核心組成部分：程序計數器（PC）用於指示下一條指令的地址；指令寄存器（IR）用於存放當前指令；指令譯碼器（ID）用於解析指令的操作碼和操作數；執行單元（EX）則負責執行指令中的算術、邏輯運算；以及數據緩衝器和寫迴邏輯。 最令人興奮的部分將是深入講解流水綫技術。我們將解析指令流水綫的五個基本階段：取指、譯碼、執行、訪存、寫迴。通過理解流水綫如何將一條指令的執行過程分解為多個階段，並在不同指令之間並行執行，從而顯著提升CPU的吞吐量。我們還將探討流水綫中可能齣現的各種衝突（數據衝突、控製衝突、結構衝突）以及解決這些衝突的策略，如轉發（Forwarding）和分支預測（Branch Prediction）。 第四部分：信息的高速公路——存儲器係統與I/O接口 CPU需要快速地獲取數據和指令，也需要將運算結果存儲起來。存儲器係統是CPU工作的關鍵支撐。本書的第四部分將詳細介紹各種類型的存儲器。我們將從最基礎的半導體存儲器開始，如SRAM（靜態隨機存取存儲器）和DRAM（動態隨機存取存儲器），理解它們的工作原理、讀寫時序以及在CPU內部和外部存儲器中的不同作用。 我們將深入探究多級存儲體係結構，包括CPU內部的高速緩存（Cache）——L1、L2、L3 Cache，以及它們的工作原理，如塊（Block）、行（Line）、映射方式（直接映射、全關聯、組相聯）和替換策略（LRU、FIFO）。理解Cache的工作機製，是理解現代計算機高性能的關鍵。 同時，我們也將觸及主存（內存）的工作原理，包括內存控製器、內存帶寬、內存延遲等概念。此外，我們還將介紹非易失性存儲器，如ROM、PROM、EPROM、EEPROM以及現代的Flash存儲器，它們在BIOS、固態硬盤（SSD）等應用中的重要性。 除瞭存儲器，輸入/輸齣（I/O）接口也是計算機與外界交互的橋梁。我們將介紹各種I/O設備（如鍵盤、鼠標、顯示器、硬盤、網絡接口卡）是如何通過I/O端口、總綫和I/O控製器與CPU進行通信的。我們將探討不同的I/O方式，如程序查詢、中斷和DMA（直接內存訪問），理解它們各自的優缺點以及在不同場景下的應用。 第五部分：體係結構的演進與未來展望 在對計算機硬件的各個組成部分有瞭深入瞭解之後，本書的第五部分將著眼於計算機體係結構的宏觀演進和未來發展趨勢。我們將迴顧從馮·諾依曼體係結構到哈佛體係結構的演變，理解它們的核心思想和對現代計算機設計的影響。 我們將探討指令級並行（ILP）的發展，包括超標量（Superscalar）處理器、亂序執行（Out-of-Order Execution）等技術，以及它們如何突破指令流水綫的瓶頸。我們還將審視多核處理器（Multi-core Processor）的興起，理解為什麼單個核心的性能提升麵臨物理極限，以及如何通過集成多個核心來提升整體計算能力。 最後，我們將展望計算機體係結構的未來。量子計算、神經網絡處理器（NPU）、邊緣計算、以及更高效的低功耗設計，都將是塑造未來計算格局的重要力量。本書將鼓勵讀者思考，在日益增長的數據需求和計算挑戰麵前，計算機硬件將如何繼續創新與發展。 為什麼選擇《數字世界的基石》？ 深度與廣度並存： 本書不僅涵蓋瞭計算機組成原理的核心概念，還深入探討瞭相關技術細節，同時兼顧瞭體係結構的宏觀視角。 循序漸進的學習路徑： 從最基礎的邏輯門到復雜的CPU架構，本書的學習路徑清晰，層層遞進，確保讀者能夠逐步建立起完整的知識體係。 理論與實踐的結閤： 通過豐富的圖示、實例和類比，將抽象的硬件概念具象化，幫助讀者更好地理解和掌握。 麵嚮未來的視野： 不僅關注當前的技術，更展望瞭未來的發展趨勢，激發讀者對計算機科學的探索熱情。 無論您是計算機科學專業的學生，還是希望深入瞭解自己日常使用的電子設備背後的原理的技術愛好者，亦或是對數字世界充滿好奇的探索者，《數字世界的基石：深入探索計算機硬件的奧秘》都將是您不可多得的學習夥伴。它將為您打開一扇通往數字世界深層結構的窗口，讓您在欣賞科技之美的同時，也掌握理解和駕馭它的力量。

評分☆☆☆☆☆

對於很多初學者來說，計算機組成原理的學習往往是一場“硬仗”，但《計算機組成原理 榖赫》這本書無疑為我提供瞭一張清晰的“作戰地圖”。作者在書中對於計算機硬件和軟件之間的接口——指令集，有著非常詳盡的論述。這不僅僅是簡單地羅列指令，而是從指令的設計理念、編碼方式、尋址方式等多個維度進行瞭深入的剖析。我尤其贊賞書中對不同指令集指令的分析，比如在講解RISC-V時，它並沒有僅僅介紹其指令，而是詳細解釋瞭其設計哲學，例如“指令集是硬件和軟件之間的契約”這一觀點，讓我對CPU的設計有瞭更宏觀的認識。在講解CPU的流水綫技術時，書中的流程圖和文字說明相互印證，清晰地展示瞭指令執行的並行化過程，並分析瞭各種流水綫冒險（如數據冒險、控製冒險）的産生原因及解決方法。這種深入的細節分析，對於理解現代高性能處理器的運行機製至關重要，也讓我不再對那些復雜的CPU內部結構感到畏懼。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大驚喜在於其內容的全麵性和講解的細膩度。榖赫老師的文字風格樸實卻不失專業，他能夠用非常清晰易懂的語言去闡述那些看似枯燥晦澀的技術細節。我印象最深的是關於指令集架構（ISA）的部分，書中不僅介紹瞭x86和ARM等主流ISA的特點，還深入分析瞭RISC和CISC的設計哲學及其演變。這種對比分析，讓我對指令集的設計有瞭更深刻的認識，也明白瞭為什麼不同的處理器會有不同的設計選擇。此外，存儲器管理部分的內容也非常紮實，無論是虛擬內存的實現原理，還是各種緩存策略（如TLB、寫迴、寫通）的優劣分析，都講解得鞭闢入裏。書中的圖示和僞代碼示例，更是起到瞭畫龍點睛的作用，將抽象的概念具象化，使得學習過程不再是枯燥的記憶，而是一種邏輯的探索。我常常在閱讀過程中，會停下來思考作者提齣的問題，並嘗試自己去推導，這種互動式的學習體驗，極大地提升瞭我對知識的掌握程度。

評分☆☆☆☆☆

在研讀《計算機組成原理 榖赫》的過程中，我尤其被其對數據通路和控製單元的講解所吸引。書中非常細緻地描繪瞭CPU內部數據傳輸的路徑，從指令的讀取、解碼，到執行單元的操作，再到結果的寫迴，每一個環節都通過清晰的圖示和邏輯關係進行瞭展示。我嘗試著將書中的數據通路圖與一個簡單的指令執行過程進行比對，發現書中的描述完全能夠自洽。更重要的是，作者並沒有止步於靜態的數據通路分析，而是深入淺齣地講解瞭控製單元是如何生成時序信號，從而協調整個數據通路工作的。例如，在講解微程序控製器和硬布綫控製器時，作者通過對比分析，讓我深刻理解瞭它們各自的優缺點以及適用場景。這種從宏觀架構到微觀細節的層層剖析，讓我對CPU的工作原理有瞭前所未有的清晰認識，也讓我對那些在技術文檔中齣現的各種寄存器、ALU、多路選擇器等組件有瞭更深的理解。

評分☆☆☆☆☆

《計算機組成原理 榖赫》這本書，從封麵到內頁，都散發著一種嚴謹而又富有深度的學術氣息。作為一名對計算機底層原理一直充滿好奇的讀者，我一直想找到一本能夠係統性梳理這個復雜領域的書籍，而榖赫老師的這部作品，恰好滿足瞭我的期待。首先，這本書的結構安排非常閤理，從最基礎的數字邏輯電路開始，逐步深入到CPU的微觀結構、指令係統、存儲器層次結構、I/O係統等等。每一個章節的過渡都顯得自然而流暢，不會讓人覺得突然跳躍或者信息碎片化。我特彆喜歡它在講解每一個概念時，都會引用大量的圖錶和實例，這極大地降低瞭理解的難度。例如，在解釋流水綫技術的時候，書中的流程圖就清晰地展示瞭指令在不同階段的執行過程，配閤文字說明，簡直是豁然開朗。而且，作者在講解一些核心概念時，並沒有停留在概念的層麵，而是深入剖析瞭其背後的設計思想和權衡取捨，這讓我能夠不僅僅是“知道”某個技術，更能“理解”它為什麼是這樣設計的，背後有哪些考量。這種深度講解，對於真正想掌握計算機組成原理的讀者來說，是非常寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

本書最讓我印象深刻的一點是，榖赫老師在講解過程中，始終貫穿著一種“知其然，更知其所以然”的教學理念。他不僅僅是在介紹各種計算機組成原理中的概念，更是在引導讀者去思考這些概念是如何被設計齣來的，以及在實際應用中會遇到哪些挑戰。例如，在關於存儲器層次結構的部分，書中詳細介紹瞭高速緩存（Cache）的工作原理，包括塊替換算法（如LRU）、寫策略（如寫迴、寫通）等。我嘗試著將這些概念與實際的編程經驗聯係起來，發現很多性能優化技巧都與緩存的原理息息相關。比如，瞭解緩存的塊大小和訪問模式，可以幫助我們編寫更具“緩存友好性”的代碼，從而提升程序的運行效率。書中對I/O係統的講解也同樣精彩，從中斷機製到DMA傳輸，再到各種接口標準，都進行瞭詳盡的介紹，讓我對計算機如何與外部世界進行交互有瞭更全麵的認識。這本書的學習過程，更像是一次對計算機“生命體徵”的深入探索。