現代計算機系統與網絡(原書第5版)（簡體書）

本書包含五個部分，共18章。第一部分是信息系統中的計算機導論，簡要說明組成現代計算機系統的每個組件。其餘四個部分分別講述計算機體系結構的一個方面。第二部分論述計算機中數據的作用和表示方法式。第三部分介紹硬件體系結構和操作的概念，講解計算機的組件並展示這些組件如何協作起來執行計算機指令，還探討了CPU、內存和I/O外設之間的交互。第四部分對計算機網絡原理進行介紹。第五部分探討系統軟件，即用戶和應用程序可訪問的、管理計算機系統和組件資源的程序。除了教材中使用的大量實例外，網絡補充章節也提供了很多實例研究。

出版者的話
譯者序
前言
第一部分　計算機系統概述
第1章　計算機和系統 3
1.0　引言 3
1.1　起點 6
1.2　計算機系統的組成 8
1.2.1　硬件組件 9
1.2.2　軟件組件 11
1.2.3　通信組件 12
1.2.4　計算機系統 12
1.3　虛擬化的概念 14
1.4　協議和標準 14
1.5　本書概覽 15
1.6　計算機體系結構簡史 16
1.6.1　早期工作 17
1.6.2　計算機硬件 18
1.6.3　操作系統 20
1.6.4　通信、網絡和互聯網 24
小結與回顧 25
擴展閱讀 25
複習題 26
習題 26
第2章　系統概念和系統架構簡介 27
2.0　引言 27
2.1　系統的一般概念 27
2.2　IT系統的架構 32
2.2.1　分布式處理系統 34
2.2.2　系統架構師的作用 42
2.2.3　穀歌：系統架構實例 42
2.2.4另一個實例：Facebook的應用架構 45
小結與回顧 46
擴展閱讀 47
複習題 47
習題 47
第二部分　計算機中的數據
第3章　數值系統 51
3.0　引言 51
3.1　作為物理表示的數值 51
3.2　不同進制的計數 52
3.3　不同進制下的算術運算 55
3.4　不同進制下的數值轉換 57
3.5　十六進制數和算術 59
3.6　特殊轉換情況―相關的進制 60
3.7　小數 61
3.8　混合數值轉換 65
小結與回顧 65
擴展閱讀 66
複習題 66
習題 67
第4章　數據格式 70
4.0　引言 70
4.1　概述 70
4.2　字母字符數據 72
4.3　可視數據 77
4.3.1　位圖圖像 78
4.3.2　對象圖像 81
4.3.3　將字符表示為圖像 83
4.3.4　視頻圖像 84
4.4　音頻數據 85
4.5　數據壓縮 87
4.6　頁面描述語言 89
4.7　計算機內部的數據格式 89
小結與回顧 91
擴展閱讀 92
複習題 92
習題 93
第5章　數值數據表示 96
5.0　引言 96
5.1無符號二進制數和二進制編碼的十進制表示 96
5.2　有符號整型數的表示 99
5.2.1　符號-幅值表示法 99
5.2.2以9為基的十進制補碼表示和以1為基的二進制補碼表示 101
5.2.3　10的補碼和2的補碼 105
5.2.4　溢出條件和進位條件 107
5.2.5　其他進制 108
5.2.6　補碼數值的規則小結 109
5.3　實數 109
5.3.1　指數記數法回顧 109
5.3.2　浮點數格式 111
5.3.3　規格化和浮點數的格式化 113
5.3.4　編程實例 114
5.3.5　浮點數計算 115
5.3.6　計算機中的浮點數 117
5.3.7　十進制和二進制之間的轉換 119
5.4　編程注意事項 120
小結與回顧 120
擴展閱讀 121
複習題 121
習題 122
第三部分　計算機體系結構和硬件操作
第6章　“小夥計”計算機 129
6.0　引言 129
6.1　“小夥計”計算機的結構 129
6.2　“小夥計”計算機的操作 130
6.3　一個簡單的程序 132
6.4　一個擴展的指令集 133
6.5　指令周期 135
6.6　關於計算機體系結構的說明 138
小結與回顧 138
複習題 138
習題 139
第7章　CPU和內存 141
7.0　引言 141
7.1　CPU的組成 142
7.2　寄存器的概念 143
7.3　內存單元 145
7.3.1　內存的操作 145
7.3.2　內存容量和尋址限制 148
7.3.3　主存的特徵和實現 149
7.4　“取-執行”指令周期 150
7.5　總線 153
7.6　指令類型 156
7.6.1數據移動指令 157
7.6.2　算術指令 159
7.6.3　布爾邏輯指令 159
7.6.4　單操作數操作指令 159
7.6.5　位操作指令 160
7.6.6　移位和循環移位指令 160
7.6.7　程序控制指令 161
7.6.8　棧指令 161
7.6.9　多數據指令 164
7.6.10　其他指令 164
7.7　指令字格式 165
7.8　指令字的需求和約束 166
小結與回顧 168
擴展閱讀 169
複習題 169
習題 170
第8章CPU和內存：設計、增強和實現 172
8.0　引言 172
8.1　CPU的架構 173
8.1.1　概述 173
8.1.2　傳統的現代架構 173
8.2　CPU的特徵與增強 174
8.2.1　概述 174
8.2.2“取-執行”週期的時序問題 175
8.2.3　一種改進CPU性能的模型 176
8.2.4標量和超標量處理器的組成 179
8.3　內存增強 182
8.3.1　寬路徑內存訪問 183
8.3.2　內存交叉 183
8.3.3　Cache存儲器 184
8.4　現代超標量CPU 187
8.5　多處理技術 189
8.6　關於實現的幾點評述 191
小結與回顧 192
擴展閱讀 192
複習題 193
習題 194
第9章　輸入/輸出 196
9.0　引言 196
9.1　典型I/O設備的特性 197
9.2　編程式I/O 201
9.3　中斷 203
9.3.1　服務中斷 203
9.3.2　中斷的使用 204
9.3.3　多重中斷和優先次序 208
9.4　直接內存訪問 211
9.5　I/O控制器 214
小結與回顧 215
擴展閱讀 215
複習題 216
習題 216
第10章　計算機外設 218
10.0　引言 218
10.1　存儲的層次 219
10.2　固態存儲器 220
10.3　磁盤 221
10.4　光盤存儲 227
10.5　磁帶 229
10.6　顯示器 230
10.6.1　顯示器的基本設計 230
10.6.2　圖形處理單元 232
10.6.3　液晶顯示技術 234
10.6.4　OLED顯示技術 234
10.7　打印機 235
10.7.1　激光打印機 236
10.7.2　噴墨打印機 236
10.8　用戶輸入設備 237
10.8.1　鍵盤