计算机组成原理学习指导与习题解析（第3版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蒋本珊 著

图书标签:

• 计算机组成原理
• 计算机体系结构
• 学习指导
• 习题解析
• 高等教育
• 本科教材
• 计算机科学与技术
• 电子科学与技术
• “十二五”规划教材
• 数字电路

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302360995

版次：3

商品编码：11483716

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：247

字数：406000

正文语种：中文

编辑推荐

　　

　　《计算机组成原理学习指导与习题解析（第3版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》是主要特色如下：
　　·内容覆盖了教育部“计算机科学与技术专业规范”对本课程所列知识体系中的全部核心单元及部分选修单元，同时涵盖了全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础考试大纲中计算机组成原理课程的全部知识点。
　　·全书概念清楚、通俗易懂，意在通过典型例题的剖析，帮助读者更快地掌握计算机组成的基本原理和基本概念，学会使用科学的思维方式去分析并解决计算机组成的各种问题。
　　·书中对重点与难点问题加以梳理，进行了充分的分析和讨论；对典型的例题给出了详尽的解答过程，特别是对近6年来真实的研究生入学考试统考题进行了详细的解答和分析。
　　·给出各种类型的同步习题，供学生练习。
　　·根据教育部“高等学校计算机科学与技术专业规范”组织编写
　　·与美国ACM和IEEECS Computing Curricula新进展同步
　　·本书第2版被评为北京高等教育精品教材
　　本书源自作者多年的教学积淀和课程建设成果，是北京理工大学国家精品资源共享课程教材。本书第1版和第2版是普通高等教育“十一五”国家规划教材，也是北京市高等教育精品教材，第3版被评为“十二五”高等教育本科国家规划教材。清华大学出版社为第3版配套开发了丰富的在线教学资源，可以在清华大学出版社的在线教学平台上进行练习与测试，实现教学互动、智能学习。
　　本书有配套的计算机组成原理课程的主教材、教师用书以及PPT电子课件。
　　作为“十二五”普通高等教育本科国家规划教材的配套教材，自出版以来深受广大读者的好评和青睐，已经被100余所高校选用，主辅教材累计销售17余万册。
　　本书是与《计算机组成原理（第3版）》（主教材）一书完全配套的学生用学习指导与辅导用书。主要特色如下：
　　l 内容覆盖了教育部“计算机科学与技术专业规范”对本课程所列知识体系中的全部核心单元及部分选修单元，同时涵盖了全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础考试大纲中计算机组成原理课程的全部知识点。
　　l 全书概念清楚、通俗易懂，意在通过典型例题的剖析，帮助读者更快地掌握计算机组成的基本原理和基本概念，学会使用科学的思维方式去分析并解决计算机组成的各种问题。
　　l 书中对重点与难点问题加以梳理，进行了充分的分析和讨论；对典型的例题给出详尽的解答过程，特别是对真实的研究生入学考试统考题进行了详细的解答和分析。
　　l 给出各种类型的同步习题，并特别地针对研究生入学考试的新题型要求，增加了大量的选择题，供学生练习。
　　本书是学习“计算机组成原理”的优秀教材，可与主教材《计算机组成原理（第3版）》（ISBN: 9787302328438）以及《计算机组成原理教师用书（第3版）》（ISBN: 9787302360988）配套使用。主教材的PPT电子课件，可到清华大学出版社官网下载；学生可以在清华大学出版社的在线教学平台上进行该课程的练习与测试，实现教学互动、智能学习。
　　
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内容简介

　　

　　《计算机组成原理学习指导与习题解析（第3版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》共分9章，与主教材的章节完全相同，每一章都按基本内容摘要、重点难点梳理、典型例题详解和同步测试习题4个板块进行组织。
　　全书概念清楚，通俗易懂，由浅人深，意在通过典型例题的剖析，使读者能够加深对“计算机组成原理”课程所学知识的理解，熟练掌握单机系统范围内计算机的组织结构和基本工作原理，提高分析问题和解决问题的能力。
　　《计算机组成原理学习指导与习题解析（第3版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》既是学习“计算机组成原理”课程时的重要参考书，又是报考计算机相关专业硕士研究生必不可少的考前复习资料。

作者简介

　　蒋本珊，北京理工大学计算机学院教授，现任计算机科学与技术专业责任教授。研究方向：计算机系统结构，主要研究领域：嵌入式片上系统、软硬件协同设计。主讲“计算机组成原理”等课程近30年，具有丰富的教学经验，多次获得北京市和北京理工大学教学优秀成果奖，被评为校三育人和师德先进个人。正式出版教材和教学参考书20余本，其中4本被评为北京市精品教材，3本入选教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材，1本入选教育部“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。主持和参与科研项目多项，主持教改立项多项。

内页插图

目录

第1章 概论
1.1 基本内容摘要
1.2 重点难点梳理
1.3 典型例题详解
1.4 同步测试习题及解答
1.4.1 同步测试习题
1.4.2 同步测试习题解答

第2章 数据的机器层次表示
2.1 基本内容摘要
2.2 重点难点梳理
2.3 典型例题详解
2.4 同步测试习题及解答
2.4.1 同步测试习题
2.4.2 同步测试习题解答

第3章 指令系统
3.1 基本内容摘要
3.2 重点难点梳理
3.3 典型例题详解
3.4 同步测试习题及解答
3.4.1 同步测试习题
3.4.2 同步测试习题解答

第4章 数值的机器运算
4.1 基本内容摘要
4.2 重点难点梳理
4.3 典型例题详解
4.4 同步测试习题及解答
4.4.1 同步测试习题
4.4.2 同步测试习题解答

第5章 存储系统和结构
5.1 基本内容摘要
5.2 重点难点梳理
5.3 典型例题详解
5.4 同步测试习题及解答
5.4.1 同步测试习题
5.4.2 同步测试习题解答

第6章 中央处理器
6.1 基本内容摘要
6.2 重点难点梳理
6.3 典型例题详解
6.4 同步测试习题及解答
6.4.1 同步测试习题
6.4.2 同步测试习题解答

第7章 总线
7.1 基本内容摘要
7.2 重点难点梳理
7.3 典型例题详解
7.4 同步测试习题及解答
7.4.1 同步测试习题
7.4.2 同步测试习题解答

第8章 外部设备
8.1 基本内容摘要
8.2 重点难点梳理
8.3 典型例题详解
8.4 同步测试习题及解答
8.4.1 同步测试习题
8.4.2 同步测试习题解答

第9章 输入输出系统
9.1 基本内容摘要
……
参考文献

前言/序言

　　《计算机组成原理学习指导与习题解析（第2版）》一书自2009年8月正式出版至今，已重印多次。2011年，作为主教材《计算机组成原理（第2版）》的配套参考书，与主教材及另一本配套参考书《计算机组成原理教师用书（第2版）》一并被评为北京市精品教材。
　　2013年9月，入选“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材的《计算机组成原理（第3版）》正式出版，与主教材配套的辅助教材的修订工作也正式启动。本次修订主要的变化有：
　　（1） 保留了原书的框架和风格，与主教材相同，增加了总线一章，使全书的总章数由8章变为9章；
　　（2） 补充了部分重点难点梳理内容；
　　（3） 针对全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础考试，在典型例题详解板块中增加了自2009年开始至2014年6年来计算机组成原理部分的全部真实考题，并进行了详细的解答和分析，为了与普通例题加以区别，真题在题号前用*号标注。
　　本书既是学生学习“计算机组成原理”课程时的指导和重要参考书，又是有志于报考计算机专业硕士研究生考生必不可少的考前复习资料。
　　本书在编写过程中，欧阳凌、潘海军帮助收集和整理了研究生入学统一考试的试题及部分例题和习题，并对各类题目及解答进行了审校，在此表示感谢。作者
　　2014年3月于北京理工大学前言(第2版)FOREWORD承蒙读者的厚爱，本书第1版出版至今三年多，已经多次重印。2007年，本书与主教材《计算机组成原理》和辅助教材《计算机组成原理教师用书》一起入选教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材。目前，《计算机组成原理》的相关教材已经形成了一个比较完整的教材教学体系，可以适应大多数高校的计算机及相关专业“计算机组成原理”课程教学的需要，受到了广大教师和学生的欢迎。
　　《计算机组成原理（第2版）》已于2008年9月正式出版，对辅助教材内容的更新也随之提上了议事日程，特别是2008年7月，教育部发布了“2009年全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础考试大纲”，计算机学科专业基础综合考试从2009年开始实行联合命题，统一考试。“计算机组成原理”课程作为主要的考试科目之一更是成为专业基础课中的重中之重。此次修订，保留了原书的框架和风格，全书章节保持不变，但与原书相比，进行了必要的调整，补充了大量新的例题、习题及其详细解答，涵盖了上述考试大纲的全部知识点。本书特针对研究生入学考试的新题型要求，大量增加了选择题，并对2009年1月的真实考题进行了详细的解答和分析，真题的题号前用*号标注。
　　希望本书不仅是学生学习“计算机组成原理”课程的指南和重要参考书，也是报考计算机专业硕士研究生必不可少的复习资料。
　　本书在编写过程中，欧阳凌帮助收集和整理了部分例题和习题，并对全部习题及解答进行了审校，在此表示感谢。
　　本书第1版自面市以来，收到了许多同行和读者发来的电子邮件，对于读者的来信本人均给予了回复和解答。希望修订之后的本书对您有所帮助，欢迎来信提出意见和建议。

《计算机组成原理：硬件设计与系统实现》 本书深入剖析计算机系统的底层运作机制，聚焦于计算机硬件的设计理念、关键组件的实现原理以及它们如何协同工作，最终构成一个完整的、高效的计算平台。全书以逻辑电路为起点，层层递进，揭示从基础的门电路到复杂的处理器架构的演变过程，为读者构建起扎实的计算机硬件知识体系。 核心内容概览： 数字逻辑基础与逻辑部件： 从最基础的布尔代数、逻辑门出发，逐步介绍组合逻辑和时序逻辑电路的设计与分析。我们将详细讲解编码器、译码器、多路选择器、寄存器、计数器、触发器等基本逻辑部件的原理与应用，为后续更复杂的硬件设计奠定基础。通过实例，读者将理解如何利用这些基本单元构建出执行特定功能的电路。 数据通路与控制器设计： 本书将深入探讨计算机指令的执行过程，详细解析指令的格式、寻址方式以及指令的译码与执行流程。读者将学习如何设计和实现计算机的数据通路，包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器堆、存储器接口等关键模块，以及如何构建控制器来协调这些模块的工作。我们将重点介绍硬连线控制器和微程序控制器的设计方法，并分析它们的优缺点。 处理器架构与流水线技术： 掌握指令集体系结构（ISA）的设计原则，包括指令集的设计、寄存器文件、内存访问模型等。本书将详细阐述现代高性能处理器所采用的流水线技术，包括指令流水线的概念、不同阶段（取指、译码、执行、访址、写回）的划分、以及流水线冒险（结构冒险、数据冒险、控制冒险）的产生原因和解决策略（如转发、延迟槽、分支预测）。通过对指令流水线的设计与优化，读者将理解为何现代处理器能够实现如此高的执行效率。 存储系统： 深入研究计算机存储系统的层次结构，包括寄存器、高速缓存（Cache）、主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘、固态硬盘）的性能特点、工作原理以及它们之间的相互关系。本书将详细讲解Cache的工作机制，包括地址映射方式（直接映射、全相联、组相联）、写策略（写回、写通）以及替换算法（LRU、FIFO），并分析Cache的命中率和性能对整个系统吞 penuh的影响。此外，还将涉及虚拟存储器和页面置换算法等概念。 输入输出（I/O）系统： 探讨计算机与外部设备进行信息交互的各种方式。我们将详细介绍I/O设备的工作原理、I/O接口的设计、以及数据传输的方式（程序控制I/O、中断驱动I/O、DMA）。特别是DMA（直接内存访问）技术，它如何绕过CPU直接进行数据传输，显著提高I/O效率，将是本书的重要讲解内容。 性能优化与新兴技术： 在掌握了计算机组成的基本原理后，本书将引导读者思考如何进一步优化计算机系统的性能。我们将探讨指令集并行（ILP）等高级技术，如超标量（Superscalar）和乱序执行（Out-of-Order Execution）等，它们如何提高指令级的并行度，从而加速程序执行。此外，还会简要介绍现代计算机体系结构的一些前沿发展，如多核处理器、GPU计算、以及异构计算等，让读者对未来计算机的发展趋势有初步的认识。 本书特色： 理论与实践结合： 全书围绕核心原理展开，并通过大量的图示、流程图和实例来帮助读者理解抽象的概念。 逻辑清晰，循序渐进： 内容组织严谨，从基础的数字逻辑到复杂的处理器架构，层层深入，易于学习和掌握。 注重底层原理： 强调对计算机硬件工作方式的深入理解，而非仅仅停留在软件层面。 面向工程师的视角： 培养读者从硬件设计的角度思考问题，理解软件性能的硬件根源。 本书适合于计算机科学与技术、软件工程、电子工程等相关专业的本科生和研究生，以及所有对计算机底层工作原理感兴趣的工程师和技术爱好者。通过学习本书，读者将能够深刻理解计算机的“骨骼”与“血脉”，为深入学习操作系统、编译原理、嵌入式系统等高级课程打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一本“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，这本书在学术严谨性上做得非常出色。作者引用的参考文献和资料都非常权威，确保了书本内容的准确性和前沿性。我尤其欣赏书中在讲解一些前沿技术时，会引用最新的研究成果和工业界的实践案例。比如，在讲解多核处理器和并行计算时，作者不仅仅停留在理论层面，还会结合当前流行的多核CPU架构，如Intel的酷睿系列、AMD的锐龙系列，分析它们在核心数量、缓存结构、指令集支持等方面的特点，并阐述这些特点如何影响并行程序的执行效率。此外，书中对于一些具有历史意义的经典计算机体系结构，如DEC的PDP系列、IBM的System/360系列等，也有深入的介绍，这帮助我理解计算机体系结构是如何一步步演进和发展的，以及那些经典的设计思想是如何影响着现代计算机的。这种深度和广度的结合，让我在学习过程中，不仅掌握了扎实的理论基础，也对计算机技术的发展趋势有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常朴实，没有太多华丽的辞藻，但字里行间透着严谨的逻辑和深厚的功底。作者在描述复杂的概念时，常常会采用类比的方式，将抽象的计算机术语与生活中的事物联系起来，从而帮助读者更好地理解。例如，在讲解存储器层次结构时，作者用“高速缓存就像你的书桌，主存就像你的书架，而硬盘就像图书馆”这样的比喻，生动形象地解释了不同存储器之间速度、容量和成本的权衡。我还注意到，作者在解释一个概念时，往往会从多个角度进行阐述，比如从硬件实现的角度、从软件调优的角度、从性能分析的角度等，这使得我对每个知识点的理解都更加立体和全面。这种多角度的讲解方式，对于我这种初学者来说，无疑是极大的帮助，它能帮助我避免片面理解，从而建立起更稳固的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排非常合理，循序渐进，逻辑性强。它从计算机最基础的数字系统开始，逐步过渡到逻辑门电路、组合逻辑、时序逻辑，然后深入到CPU、存储器、输入输出设备等核心部件，最后还会涉及一些关于性能优化和指令集体系结构的内容。这种由浅入深、层层递进的编排方式，让我在学习过程中感到非常顺畅，不会有突然遇到难以理解的知识点而感到无所适从的情况。例如，在讲到CPU的设计时，作者会先详细讲解一个简单的单周期CPU的结构和工作原理，然后再在此基础上引入流水线技术，讲解如何提高CPU的执行效率。这种“先简单，后复杂”的教学思路，极大地降低了学习的门槛，让我在掌握了基本概念后，能够更容易地理解更高级的知识。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现这本书在内容组织上极其精巧。它并没有试图一次性将所有复杂的概念一股脑地灌输给读者，而是巧妙地将复杂的知识点分解成一个个更容易理解的小模块。例如，在讲解CPU的控制单元时，作者先从硬布线控制单元的原理入手，介绍其基本工作流程，然后循序渐进地引入微程序控制单元，解释微程序在实现复杂控制功能时的优势。在引入微程序控制时，作者还非常细致地讲解了微指令的编码方式、微命令的执行时序等，并通过一个具体的指令执行过程来演示微程序控制的整个流程。这种分层递进的讲解方式，大大降低了学习的难度，使得我能够循序渐进地掌握CPU控制单元的设计思想。更让我印象深刻的是，作者在讲解的过程中，经常会插入一些“思考题”或者“扩展阅读”的建议，这些不仅能引导我主动思考，还能在我对某个知识点产生浓厚兴趣时，为我指明进一步深入学习的方向。我记得有一次，在阅读到关于中断处理的部分时，作者在结尾处提示读者可以去研究一下实时操作系统中的中断服务子程序（ISR）是如何设计和优化的，这立刻激发了我去查阅相关资料，从而对中断的实际应用有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最大的优点之一在于它非常注重理论与实践的结合。书中的理论讲解扎实，而习题解析则提供了大量的实践练习和深入分析，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。我曾经在学习数据通路设计时，遇到了一些概念上的模糊，但通过书中一道关于ALU（算术逻辑单元）设计的习题，以及其详尽的解析，我才真正理解了ALU内部各个逻辑门如何组合，以及如何通过控制信号来选择不同的运算操作。这道题还深入分析了不同ALU设计方案在速度和资源消耗上的权衡，让我受益匪浅。此外，书中还会提及一些实际的计算机系统设计中的常见问题和解决方案，比如缓存一致性问题在多核处理器中的体现，以及如何通过MESI等协议来解决。这些内容，对于即将进入实际项目开发的同学来说，无疑具有极大的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

从学习者的角度来看，这本书的编排考虑到了不同层次的学习需求。对于初学者，它可以提供一个清晰的学习路径，从最基础的概念开始，逐步深入。而对于已经有一定基础的学习者，它也能提供更深入的理论阐释和更具挑战性的习题，帮助他们巩固和拓展知识。我尤其欣赏书中对于一些容易混淆的概念，如“时钟周期”、“指令周期”、“机器周期”等，都进行了非常清晰的区分和阐述，并配以具体的例子来加以说明。在讲解指令的执行过程时，作者会详细分析每一个周期内CPU各部件的状态变化，以及数据流动的方向，这让整个过程变得非常直观。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者深入浅出地讲解了计算机组成原理的每一个关键概念，从最基础的二进制数运算到复杂的CPU设计，都处理得恰到好处。我尤其喜欢书中对于硬件如何与软件协同工作的解释，这部分内容往往是初学者最容易感到困惑的地方，但作者通过大量的图示和清晰的逻辑推导，将这些抽象的概念变得触手可及。举个例子，在讲到指令流水线时，作者并没有直接罗列各种流水线技术，而是先从单周期CPU的局限性出发，一步步引出流水线设计的必要性，再详细介绍如何通过重叠执行指令来提高效率，以及为此引入的冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）和相应的解决方法。这种循序渐进的教学方式，使得我在阅读过程中，能够真正理解每个知识点的前因后果，而非死记硬背。此外，书中还穿插了大量经典的计算机体系结构案例，例如x86架构的发展历程，这让我对现代计算机硬件的演进有了更宏观的认识。通过这些案例，我得以窥见计算机技术发展中那些关键的决策和技术突破，理解了为什么某些设计得以成为行业标准，而另一些则被历史淘汰。这种理论与实践相结合的学习方式，极大地激发了我学习的兴趣，让我不再觉得计算机组成原理枯燥乏味，而是充满了探索的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书提供的习题解析部分简直是救星！我常常在学习完一个章节后，对理论知识理解到位，但做起习题来却感觉无从下手，或者容易犯一些细节上的错误。这本书的习题解析非常详细，它不仅仅是给出答案，而是会针对题目考查的知识点进行深度剖析，解释为什么选这个答案，以及其他选项为什么错误。比如，在一道关于存储器寻址的题目中，解析部分不仅仅计算出了最终的地址，还详细说明了基址寄存器、变址寄存器、段基址以及偏移量的具体作用和组合方式，并且会列出可能导致错误计算的常见原因，比如地址偏移量溢出、段边界问题等。这种解析方式，让我能够反思自己在解题过程中可能忽略的细节，并进一步巩固了对相关概念的理解。我曾遇到一道关于指令集架构的题目，解析部分花了很大篇幅来讲解RISC和CISC指令集的区别，以及在特定场景下哪种指令集更具优势，这让我对指令集设计有了更深刻的认识，也理解了为什么现代CPU会朝着混合架构的方向发展。总而言之，这部分的习题解析，与其说是答案，不如说是高质量的辅导材料，帮助我最大限度地吸收书本上的知识，并转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图表设计非常精良，无论是数据流图、时序图还是逻辑电路图，都清晰易懂，恰到好处地辅助了文字内容的理解。我经常会反复查看书中的流程图，比如CPU指令执行的流程图，它将指令从取指、译码、执行到写回的整个过程描绘得一清二楚，让我能够直观地把握指令在CPU内部的生命周期。同时，书中对于一些复杂的硬件结构，如多级缓存的示意图，也画得非常细致，能够清晰地展示数据在不同缓存级别之间的流动过程。这一点对于理解缓存的命中率和性能影响至关重要。我特别喜欢书中关于总线协议的图解，通过一系列的时序图，将数据传输的握手信号、地址信号、数据信号等时序关系展示得淋漓尽致，这对于理解总线上的通信机制非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者似乎非常理解读者在学习过程中可能遇到的困难，并针对性地提供了解决方案。除了详尽的习题解析，书中还包含了不少“提示”或者“注意”的栏目，用来强调一些容易出错的细节或者重要的概念。例如，在讲解存储器读写时序时，作者会特别提醒读者注意地址建立时间、数据有效时间、读写信号的持续时间等关键参数，并解释这些参数对数据正确读取的影响。这些细微之处的关照，让我在学习过程中少走了不少弯路，也让我能够更专注于理解核心的知识点，而不是被一些容易忽视的细节所困扰。这种贴心的设计，让这本书不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

非常不错哈哈哈还好还好

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送货很快，考研用书，在看

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很好的一本参考书，学习中。

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还可以 还可以 还可以 还可以

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书很快就到了，没有任何破损，整本书摸起来也很舒服

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配套习题，就是太贵了，挺薄一本

评分☆☆☆☆☆

还行，用来应付考试用的。。。

评分☆☆☆☆☆

书很好，很好用，辅导书。