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主编推荐语

本书对现代计算设备进行了介绍,包括其中可能出现的每一项重要技术和子系统,并阐释其与其他系统部件之间的关系。

内容简介

本书分为三部分:

第一部分介绍计算机体系结构基础知识,包括计算机体系结构的基本概念、数字逻辑、处理器元件、计算机系统组件、硬件软件接口、专用计算领域。

第二部分介绍处理器体系结构和指令集,涉及处理器和存储器体系结构、性能增强技术、专用处理器扩展、现代处理器体系结构和指令集、RISC-V体系结构和指令集。

第三部分介绍计算机体系结构的应用,包括处理器虚拟化、具体的应用程序类别(包括移动设备、个人电脑、游戏系统、互联网搜索引擎和神经网络)、计算机体系结构未来的方向。

读完本书,读者将掌握目前在广泛多样的数字系统中所使用的计算机体系结构。

目录

  • 版权信息
  • 作者简介
  • 译者简介
  • 审校者简介
  • 前言
  • 第一部分 计算机体系结构基础知识
  • 第1章 计算机体系结构简介
  • 1.1 自动化计算设备的演进
  • 1.2 摩尔定律
  • 1.3 计算机体系结构
  • 1.4 总结
  • 1.5 习题
  • 第2章 数字逻辑
  • 2.1 电路
  • 2.2 晶体管
  • 2.3 逻辑门
  • 2.4 锁存器
  • 2.5 触发器
  • 2.6 寄存器
  • 2.7 加法器
  • 2.8 时钟
  • 2.9 时序逻辑
  • 2.10 硬件描述语言
  • 2.11 总结
  • 2.12 习题
  • 第3章 处理器要素
  • 3.1 一个简单的处理器
  • 3.2 指令集
  • 3.3 寻址方式
  • 3.4 指令类型
  • 3.5 中断处理
  • 3.6 输入/输出操作
  • 3.7 总结
  • 3.8 习题
  • 第4章 计算机系统组件
  • 4.1 技术要求
  • 4.2 内存子系统
  • 4.3 MOSFET简介
  • 4.4 用MOSFET构建DRAM电路
  • 4.5 I/O子系统
  • 4.6 图形显示
  • 4.7 网络接口
  • 4.8 键盘和鼠标
  • 4.9 现代计算机系统规范
  • 4.10 总结
  • 4.11 习题
  • 第5章 硬件-软件接口
  • 5.1 设备驱动程序
  • 5.2 BIOS
  • 5.3 引导过程
  • 5.4 操作系统
  • 5.5 进程和线程
  • 5.6 多处理
  • 5.7 总结
  • 5.8 习题
  • 第6章 专用计算领域
  • 6.1 实时计算
  • 6.2 数字信号处理
  • 6.3 GPU处理
  • 6.4 专用体系结构示例
  • 6.5 总结
  • 6.6 习题
  • 第二部分 处理器体系结构和指令集
  • 第7章 处理器和存储器体系结构
  • 7.1 技术要求
  • 7.2 冯·诺依曼体系结构、哈佛体系结构、改进型哈佛体系结构
  • 7.3 物理内存和虚拟内存
  • 7.4 分页虚拟内存
  • 7.5 内存管理单元
  • 7.6 总结
  • 7.7 习题
  • 第8章 性能提升技术
  • 8.1 高速缓存
  • 8.2 指令流水线
  • 8.3 同时多线程
  • 8.4 SIMD处理
  • 8.5 总结
  • 8.6 习题
  • 第9章 专用处理器扩展
  • 9.1 技术要求
  • 9.2 处理器的特权模式
  • 9.3 浮点数运算
  • 9.4 功耗管理
  • 9.5 系统安全管理
  • 9.6 总结
  • 9.7 习题
  • 第10章 现代处理器体系结构与指令集
  • 10.1 技术要求
  • 10.2 x86体系结构与指令集
  • 10.3 x64体系结构与指令集
  • 10.4 32位ARM体系结构与指令集
  • 10.5 64位ARM体系结构与指令集
  • 10.6 总结
  • 10.7 习题
  • 第11章 RISC-V体系结构与指令集
  • 11.1 技术要求
  • 11.2 RISC-V体系结构与功能
  • 11.3 RISC-V基础指令集
  • 11.4 RISC-V扩展
  • 11.5 64位RISC-V
  • 11.6 标准RISC-V配置
  • 11.7 RISC-V汇编语言
  • 11.8 在FPGA中实现RISC-V
  • 11.9 总结
  • 11.10 习题
  • 第三部分 计算机体系结构的应用
  • 第12章 处理器虚拟化
  • 12.1 技术要求
  • 12.2 虚拟化介绍
  • 12.3 虚拟化的挑战
  • 12.4 虚拟化现代处理器
  • 12.5 虚拟化工具
  • 12.6 虚拟化和云计算
  • 12.7 总结
  • 12.8 习题
  • 第13章 领域专用计算机体系结构
  • 13.1 技术要求
  • 13.2 设计满足特定需求的计算机系统
  • 13.3 智能手机体系结构
  • 13.4 PC体系结构
  • 13.5 仓储式计算体系结构
  • 13.6 神经网络与机器学习体系结构
  • 13.7 总结
  • 13.8 习题
  • 第14章 计算机体系结构的未来发展方向
  • 14.1 计算机体系结构的发展历程
  • 14.2 未来的发展趋势
  • 14.3 潜在的颠覆性技术
  • 14.4 培养适应未来发展的技能
  • 14.5 总结
  • 14.6 习题
  • 习题答案
  • 第1章习题答案
  • 第2章习题答案
  • 第3章习题答案
  • 第4章习题答案
  • 第5章习题答案
  • 第6章习题答案
  • 第7章习题答案
  • 第8章习题答案
  • 第9章习题答案
  • 第10章习题答案
  • 第11章习题答案
  • 第12章习题答案
  • 第13章习题答案
  • 第14章习题答案
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评分及书评

4.8
5个评分
  • 用户头像
    给这本书评了
    5.0

    简单来说,现代计算机是一种复杂的设备。然而,当以层次化的方式来看时,每一层的复杂功能就变得明晰了。本书涵盖了众多主题,但只对各个主题进行有限深度的探讨。本书的目标是对现代计算设备进行简单明了的介绍,包括其中可能出现的每一项重要技术和每一个子系统,并阐释设备与其他系统组件之间的关系。

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    出版方

    机械工业出版社有限公司

    机械工业出版社是全国优秀出版社,自1952年成立以来,坚持为科技、为教育服务,以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨,以“服务社会和人民群众需求,传播社会主义先进文化”为己任,产业结构不断完善,已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸,现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社,涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。