計算機組成與系統結構(21世紀大學本科計算機專業系列教材)（簡體書）

本書主要介紹計算機組成與系統結構涉及的相關概念、理論和技術內容，主要包括指令集體系結構、數據的表示和存儲，以及實現指令集體系結構的計算機各部件的內部工作原理、組成結構及其相互連接關係。本書共分9章： 第1章對計算機系統及其性能評價進行概述性介紹；第2～3章主要介紹數據的機器級表示、運算，以及運算部件的結構與設計；第4章主要介紹包含主存、cache和虛擬存儲器在內的存儲器分層體系結構；第5～7章介紹指令系統以及各種CPU設計技術；第8～9章介紹總線互連以及輸入輸出系統。
本書內容詳盡、反映現實、概念清楚、通俗易懂、實例豐富，并提供大量典型習題以供讀者練習。本書可以作為計算機專業本科或大專院校學生計算機組成原理與系統結構課程的教材，也可以作為有關專業研究生或計算機技術人員的參考書。

第1章 計算機系統概述1
　1.1 計算機的功能和特性1
　1.2 計算機的發展歷程2
1.2.1 電子計算機的誕生2
1.2.2 第一代計算機2
1.2.3 第二代計算機3
1.2.4 第三代計算機4
1.2.5 第四代計算機4
　1.3 計算機系統的組成6
1.3.1 計算機硬件6
1.3.2 計算機軟件9
　1.4 計算機系統的層次化結構10
1.4.1 最終用戶眼中的計算機10
1.4.2 系統管理員眼中的計算機10
1.4.3 應用程序員眼中的計算機11
1.4.4 系統程序員眼中的計算機11
1.4.5 程序開發與執行過程11
　1.5 本教材的主要內容和組織結構14
　1.6 計算機系統性能評價16
1.6.1 計算機性能的定義16
1.6.2 計算機性能的測試16
1.6.3 用指令執行速度進行性能評估19
1.6.4 用基準程序進行性能評估20
　1.7 本章小結21
　習題122
第2章 數據的機器級表示25
　2.1 數制和編碼25
2.1.1 信息的二進制編碼25
2.1.2 進位計數制27
2.1.3 定點與浮點表示31
2.1.4 定點數的編碼表示31
　2.2 整數的表示36
2.2.1 無符號整數的表示36
2.2.2 帶符號整數的表示37
2.2.3 C語言中的整數類型37
　2.3 實數的表示38
2.3.1 浮點數的表示格式38
2.3.2 浮點數的規格化40
2.3.3 IEEE 754浮點數標準41
2.3.4 C語言中的浮點數類型45
　2.4 十進制數的表示47
2.4.1 用ASCII碼字符表示47
2.4.2 用BCD碼表示48
　2.5 非數值數據的編碼表示49
2.5.1 邏輯值49
2.5.2 西文字符50
2.5.3 漢字字符51
　2.6 數據的寬度和存儲53
2.6.1 數據的寬度和單位53
2.6.2 數據的存儲和排列順序55
　2.7 數據校驗碼58
2.7.1 奇偶校驗碼60
2.7.2 海明校驗碼60
2.7.3 循環冗余校驗碼64
　2.8 本章小結67
　習題268
第3章 運算方法和運算部件72
　3.1 高級語言和機器指令中的運算72
3.1.1 C程序中涉及的運算72
3.1.2 MIPS指令中涉及的運算75
　3.2 基本運算部件77
3.2.1 串行進位加法器78
3.2.2 進位選擇加法器79
3.2.3 並行進位加法器79
3.2.4 算術邏輯部件82
　3.3 定點數運算85
3.3.1 補碼加減運算86
3.3.2 原碼加減運算88
3.3.3 移碼加減運算89
3.3.4 原碼乘法運算90
3.3.5 補碼乘法運算95
3.3.6 快速乘法器99
3.3.7 原碼除法運算101
3.3.8 補碼除法運算108
3.3.9 陣列除法器112
　3.4 浮點數運算113
3.4.1 浮點數加減運算113
3.4.2 浮點數乘除運算117
　3.5 運算部件的組成120
3.5.1 定點運算部件120
3.5.2 浮點運算部件122
　3.6 十進制數加減運算124
　3.7 本章小結125
　習題3126
第4章 存儲器分層體系結構130
第5章 指令系統192
第6章 中央處理器229
第7章 指令流水線287
第8章 系統總線329
第9章 輸入輸出組織358
參考文獻422