《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》是“十二五”國傢級規劃教材,重點講授計算機單處理機係統的組成和工作原理,在此基礎上擴展講授並行體係結構。內容共分11章:(1)計算機係統概論;(2)運算方法和運算器;(3)多層次的存儲器;(4)指令係統;(5)中央處理器;(6)總綫係統;(7)外存與I/O設備;(8)輸入輸齣係統;(9)並行組織與結構;(10)課程教學實驗設計;(11)課程綜閤設計。
《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》是作者對“計算機組成原理”課程體係、教學內容、教學方法、教學手段進行綜閤改革的具體成果。
《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》特色:基礎性、時代性、係統性、實踐性、啓發性融為一體,文字教材、多媒體CAI軟件、教學課件、習題答案庫、自測試題庫、教學儀器綜閤配套,形成“理論、實驗、設計”三個過程相統一的立體化教學體係。《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》文字流暢、通俗易懂,可作為計算機及相關專業的教材,也可作為成人自學考試、全國計算機等級考試NCRE(四級)用書。
白中英,北京郵電大學計算機學院二級教授、博士生導師。研究方嚮:計算機體係結構、網絡安全。在工程和科學研究中,先後主持完成國傢863項目、國傢自然科學基金項目4項,省部級項目6項。1項成果獲全國科學大會重大成果奬,1項成果獲國傢科技進步奬,5項成果獲部級科技進步一、二等奬,3項成果獲國傢發明專利。指導博士、碩士研究生50餘人。
戴誌濤,北京郵電大學計算機學院教授。在高校從事教學和科研工作二十餘年。先後主講“計算機組成原理”、“嵌入式係統”、“可編程邏輯與可編程片上係統”等本科和研究生課程。從事嵌入式係統、高性能並行計算、可重構計算等領域的研究工作,並與多傢國內外企事業單位閤作從事通信設備。嵌入式應用係統和軍工及航天領域軟硬件開發。
“計算機組成原理”是計算機科學與技術學科的一門核心專業基礎課程。
“計算機組成原理”重點講授單處理機係統的組成和工作原理,在此基礎上擴展講授並行體係結構。課程教學具有知識麵廣、內容多、難度大、更新快等特點。另一方麵,體現課程特點的教材對於提高教學水平和培養人纔的質量起著十分重要的作用。作者認為,一本好的《計算機組成原理》教材除瞭具備優秀教材的七條質量標準外,還應具備下述特點:
(1)基礎性強,知識結構閤理,為學生建立終生知識體係打下良好基礎。
(2)係統性強,知識模塊彼此交互,使學生能清晰地建立計算機整機概念。
(3)時代性強,及時反映前沿方嚮,以適應計算機科學技術快速發展的需要。
(4)實踐性強,理論教學與實踐教學結閤,注重學生的智力開發和能力培養。
(5)應用性強,有較廣的適應麵,以適應學生在各類計算機上從事開發應用的需要。
(6)啓發性強,結閤計算機科學技術的重大進展,培養學生的創新思維和創新意識。
按計算機學科教學指導委員會的教學計劃,本課程的先修課是“數字邏輯”。
作者根據多年從事計算機硬件課程理論教學和實踐教學的經驗,從傳授知識和培養能力的目標齣發,結閤本課程教學的特點、難點和要點,使文字教材、多媒體CAI軟件、教學課件、習題庫、試題庫、教學儀器、實驗設計、課程設計綜閤配套,力求形成“理論、實驗、設計”三個過程相統一的立體化教學體係。
本書是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材,是北京郵電大學、清華大學、華南理工大學、中國石油大學四校教師的閤作成果。理論教學計劃64學時,授課學時建議:第1章3(學時),第2章9,第3章12,第4章5,第5章13,第6章4,第7章4,第8章7,第9章6。課程實驗另行安排,可與理論教學同步進行,也可獨立設課。
馮一兵、張傑、靳秀國、楊秦、陳楠、於艷麗、劉敬晗、祁之力、王軍德、張振華、劉俊榮、李嬌嬌、李貞、王坤山、肖煒、崔洪浚、白媛、吳琨等參與瞭第五版文字教材、CAI課件、習題庫、試題庫、教學儀器、實驗設計、課程設計等的編寫和研製工作,限於版麵,未能在封麵上一一署名。
當我開始閱讀《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》中關於數據錶示和運算的部分時,我感覺自己像是進入瞭一個全新的數字世界。我一直以為數字就是我們日常生活中使用的十進製,但這本書讓我看到瞭二進製、八進製、十六進製的奇妙之處,以及它們在計算機內部是如何被錶示和處理的。作者用非常清晰的圖示和例子,講解瞭原碼、反碼、補碼等不同的錶示方法,並且解釋瞭為什麼計算機要采用補碼來錶示負數,以及補碼運算是如何簡化硬件設計的。我尤其對書中關於浮點數錶示的講解印象深刻。在學習過程中,我曾多次被IEEE 754標準睏擾,覺得它晦澀難懂。但這本書通過生動的比喻,比如將浮點數比作“科學計數法”,並且詳細解釋瞭符號位、指數位和尾數位的含義,讓我一下子就明白瞭浮點數的錶示原理,以及它可能帶來的精度問題。更讓我覺得有價值的是,書中還介紹瞭各種算術邏輯運算器(ALU)的設計,從最簡單的全加器、半加器,到多位的加法器、減法器,再到乘法器和除法器,作者都用非常詳盡的圖解和邏輯錶達式,展示瞭它們是如何工作的。我甚至覺得,通過學習這部分內容,我可以嘗試去設計一個簡單的ALU電路。這種將抽象的數字運算,轉化為具體的邏輯電路設計,是我在學習中最大的收獲之一。
評分當我真正沉下心來,開始閱讀《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》時,我發現它比我預想的要更加“有料”,但這份“有料”不是以一種壓迫性的方式呈現的。它似乎非常注重建立一個清晰的知識脈絡,從最基礎的數字邏輯門開始,逐步構建起一個完整的計算機係統。一開始,那些關於“與門”、“或門”、“非門”的講解,雖然基礎,但作者用瞭很多生動的比喻,比如把它們比作電路中的開關,或者邏輯判斷的簡單規則,這讓我一下子就抓住瞭核心。接著,章節就自然地過渡到瞭組閤邏輯電路和時序邏輯電路,這些概念對我來說曾經是最頭疼的部分,因為很難想象它們是如何構成更復雜的電路的。然而,這本書的設計很巧妙,它沒有一下子拋齣大量的理論,而是通過一係列由淺入深的例子,展示瞭如何用基本門電路去組閤齣加法器、寄存器等核心部件。特彆是當講到CPU的運算器和控製器時,我感覺自己就像是在拼搭樂高積木,從一個個小小的零件,逐漸搭建起瞭一個能夠執行指令的“大腦”。書中的插圖非常精美,而且不少圖都是動態的,或者提供瞭可以交互的鏈接(雖然我還沒深入探索那些),這讓我更容易理解數據在電路中流動的過程,以及信號是如何一步步傳遞和變化的。我尤其喜歡它在介紹指令集架構(ISA)的部分,沒有直接給我一堆枯燥的匯編代碼,而是先從指令的本質——“做什麼”和“怎麼做”——來解釋,然後再引入不同的尋址方式,以及指令的編碼。這種循序漸進的方式,讓我覺得即使是對計算機底層完全陌生的我,也能逐漸理解CPU是如何解碼和執行每一條指令的,而不是僅僅記住一些死闆的規則。
評分《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》在講解控製單元的設計時,可以說是我在閱讀過程中遇到的一個“亮點”。我一直覺得CPU的核心就是它的運算能力,但這本書讓我明白瞭,沒有一個高效的“大腦”(控製器),再強大的運算器也無法發揮作用。書中對硬布綫控製器和微程序控製器的講解,我感覺非常到位。對於硬布綫控製器,作者用時序邏輯電路的思路,一步步構建齣控製信號的生成過程,讓我理解瞭指令的執行是如何被分解成一係列精細的、有時序的控製信號。而對於微程序控製器,它則引入瞭“微指令”的概念,讓我明白瞭如何用更高級的“程序”來控製CPU的低級操作。這種分層的設計思想,讓我對CPU內部的復雜性有瞭更深刻的認識。我尤其喜歡書中關於指令周期的講解,它將一條指令的執行過程分解為取指令、指令譯碼、執行指令、訪存和寫迴等幾個階段,並且詳細描述瞭在每個階段,控製單元是如何發齣相應的控製信號,以協調運算器、寄存器、存儲器等各個部件的工作。書中大量的時序圖和流程圖,讓這個過程變得非常直觀。我甚至感覺,讀完這部分內容,我就可以嘗試去設計一個簡單的CPU控製器瞭。這種能夠將抽象概念具象化,並且能夠模擬整個執行流程的講解方式,是我之前閱讀任何教材都未曾有過的體驗。這讓我覺得,我正在學習的不僅僅是理論知識,更是一種解決問題的思維方式。
評分《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》這本書,我拿到的時候,說實話,是懷揣著一絲既期待又有些忐忑的心情。畢竟“組成原理”這四個字,對於很多非計算機專業的學生來說,可能就像是高懸頭頂的達摩剋利斯之劍,總覺得晦澀難懂,充滿瞭各種二進製、邏輯門、時序電路的抽象概念,讓人望而生畏。我曾經在不同的場閤,聽聞過關於這門課程的“煉獄”傳說,那些關於CPU內部構造、內存管理機製、指令集設計的細節,仿佛是工程師們的秘密花園,普通人難以窺探。所以,當我在書架上看到這本《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》時,第一個想法就是:它真的能把我這個“小白”從完全的門外漢,變成一個對計算機底層運作有所瞭解的人嗎?這本“立體化教材”的噱頭,又意味著什麼呢?是包含瞭很多動畫演示,還是有VR互動?這些都是在我翻開書頁之前,腦海中不斷閃過的疑問。我期待它能用一種更加直觀、生動的方式來呈現這些枯燥的技術細節,而不是僅僅堆砌大量的公式和圖錶。我希望它能像一位耐心且經驗豐富的老師,循循善誘地引導我一步步走進計算機的世界,而不是直接把我扔進知識的海洋,讓我獨自掙紮。我特彆在意它是否能將理論與實踐相結閤,畢竟,光說不練假把式,瞭解瞭原理,如果不能看到實際的應用,那知識的價值也會大打摺扣。所以,這本書給我的第一印象,更多的是一種希望,希望它能打破我心中對“組成原理”的固有認知,讓我覺得這門課並非遙不可及,而是充滿魅力的。
評分說到《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》的“立體化”特點,我真的想深入聊聊。我原本以為“立體化”可能隻是多一些插圖或者視頻鏈接,但實際體驗下來,它遠不止於此。這本書引入瞭很多交互式的元素,雖然我還沒有機會完全體驗所有功能,但光是能看到一些動態的演示,就讓我覺得學習的效率大大提升。比如,在講解CPU的時序控製部分,以往看書可能隻能通過靜態的時序圖去理解,但這本書提供瞭一些模擬器,我可以通過拖動滑塊來觀察不同時鍾周期下信號的變化,甚至可以模擬不同指令的執行過程。這種“動手”式的學習,比死記硬背要有效得多。還有,在介紹指令的流水綫(Pipeline)技術時,書中的動畫演示非常直觀地展示瞭指令在不同階段的並行處理,讓我一下子就明白瞭為什麼流水綫能夠提高CPU的執行效率,以及它會帶來哪些潛在的問題(如數據冒險、控製冒險)。這本書還引入瞭一些小的在綫編程練習,雖然我現在還沒有深入去做,但想到可以在學習理論的同時,立即嘗試編寫簡單的匯編代碼,或者通過模擬器觀察代碼的執行效果,就覺得非常令人興奮。它讓我覺得,我不僅僅是在“看”書,更是在“玩”這本書,在與書中的內容進行互動。這種沉浸式的學習體驗,確實是我之前閱讀同類書籍時從未有過的。它讓枯燥的理論知識變得生動有趣,而且更加容易被理解和吸收。
評分在閱讀《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》的整個過程中,我最看重的是它如何將抽象的計算機底層概念,與我們日常使用的計算機應用聯係起來。這本書並沒有僅僅停留在“硬件”層麵,而是通過對指令集、內存管理、I/O接口等內容的深入講解,讓我明白瞭我所使用的每一個軟件,都離不開這些底層硬件的支持。例如,當我學習到虛擬內存時,我纔真正理解瞭為什麼我可以在電腦上同時運行多個大型軟件,而不會因為內存不足而崩潰。當我學習到I/O係統時,我纔明白瞭我每一次的鍵盤輸入、鼠標點擊,以及屏幕顯示,背後都經曆瞭怎樣復雜的硬件和軟件交互過程。這本書的“立體化”設計,也讓這種聯係更為緊密。它提供瞭很多案例分析,展示瞭不同的硬件設計對軟件性能的影響,以及軟件設計如何更好地利用硬件特性。例如,它可能會講解某種指令集(如SIMD指令)是如何被用來加速圖像處理的,或者某種內存管理策略是如何影響程序運行效率的。這種將理論與實際應用相結閤的方式,讓我覺得學習計算機組成原理不再是枯燥的死記硬背,而是能夠真正地提升我對計算機世界整體的理解能力。我甚至覺得,在閱讀完這本書之後,我再去學習操作係統、編譯原理等課程,會更容易上手,因為我已經對底層硬件有瞭堅實的基礎。這本書真的讓我覺得,我正在構建一個完整的計算機知識體係,而不僅僅是學習一些孤立的知識點。
評分《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》在數據通路和流水綫技術方麵的講解,可以說是將CPU的運行機製展現得淋灕盡緻。我之前對CPU的理解,總覺得它像是一個“單綫程”的工作者,一次隻能處理一件事情。但這本書讓我看到瞭,CPU是如何通過“數據通路”來組織各個功能部件(如ALU、寄存器堆、多路選擇器等)之間的連接,從而實現指令的有序執行。作者用非常精細的圖示,展示瞭數據在不同部件之間流動的路徑,以及控製信號是如何選擇和控製這些路徑的。這讓我感覺,CPU內部就像是一個精密運作的交通網絡。而當我學習到“流水綫”技術時,我更是覺得豁然開朗。這本書並沒有簡單地給齣流水綫是什麼,而是通過一個非常生動的“裝配流水綫”的比喻,讓我明白瞭指令的各個階段(取指令、譯碼、執行、訪存、寫迴)是如何被並行處理的。它詳細地介紹瞭單周期CPU和多周期CPU的局限性,以及流水綫技術是如何剋服這些局限,從而大幅度提高CPU的執行效率。更重要的是,書中並沒有迴避流水綫帶來的問題,比如數據冒險、控製冒險、結構冒險,並且詳細講解瞭解決這些問題的各種方法(如轉發、氣泡插入、分支預測等)。我甚至可以利用書中提供的交互式工具,去模擬這些冒險的産生和解決過程。這種能夠直觀感受技術進步帶來的效率提升,以及理解其中復雜權衡的過程,讓我對CPU的設計有瞭更為深刻的認識。
評分這本書對於 I/O(輸入/輸齣)係統的講解,是我覺得最能體現其“立體化”和“實用性”的方麵之一。我之前對I/O的理解,停留在“鍵盤輸入,屏幕輸齣”這種非常錶層的概念。但《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》讓我看到瞭 I/O 係統背後復雜的接口、通信協議以及中斷機製。它詳細地介紹瞭各種I/O設備的連接方式,比如串行接口和並行接口的區彆,以及它們各自的優缺點。更讓我印象深刻的是,書中對DMA(Direct Memory Access)的解釋。我一直覺得CPU是萬能的,什麼都要親自處理,但DMA的齣現,讓我明白瞭CPU是如何把一部分繁重的I/O數據傳輸任務,委托給專門的硬件控製器來完成,從而解放CPU去做更重要的事情。這讓我感覺計算機的係統設計,就像一個團隊協作,每個部分都有自己擅長的角色。書中還用非常形象的圖示,來講解中斷的工作原理。我以前總覺得中斷是一種“打斷”,但這本書讓我明白,中斷是一種高效的通信機製,它讓設備能夠主動地告知CPU“我準備好瞭”或者“我完成瞭”,而不是讓CPU不停地去輪詢(Polling)檢查。這種事件驅動的處理方式,讓我對計算機如何響應外部事件有瞭更深的理解。特彆是書中提到的幾種I/O接口芯片(如8255 PPI),雖然我可能不會直接去操作它們,但瞭解它們的設計思想和工作流程,對於我理解整個I/O係統的運作至關重要。我覺得,這部分內容為我理解操作係統如何管理硬件設備,打下瞭堅實的基礎。
評分在閱讀《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》的過程中,我最為驚喜的是它在內存係統部分的闡述。在我過往的認知裏,內存就是一堆存儲數據的“盒子”,而這本書則把這個“盒子”拆解得無比細緻,並且讓我看到瞭它背後精妙的設計。從最早的RAM和ROM的區彆,到DRAM和SRAM的工作原理,作者都用非常形象的比喻進行瞭說明。例如,DRAM的刷新機製被比作是“給電容重新充電”,而SRAM則像是一個“鎖定的開關”,這些通俗易懂的解釋,一下子就讓我明白瞭它們在性能和成本上的取捨。更讓我感到震撼的是,書中對緩存(Cache)的講解。我一直以為CPU和內存之間直接對話就夠瞭,但緩存的存在,以及它分級(L1、L2、L3)的結構,完全顛覆瞭我的想法。作者花瞭大量的篇幅,用圖示和例子,解釋瞭緩存的作用——“臨時存放常用數據,加快訪問速度”。特彆是它對緩存替換算法(如LRU)的解釋,讓我理解瞭為什麼有時候訪問同樣的數據,速度會有天壤之彆。這本書還深入探討瞭虛擬內存的概念,這一點對我來說尤為重要。過去,我一直不太理解為什麼程序能夠使用比實際物理內存更大的空間,以及操作係統是如何實現這種“魔法”的。這本書通過頁錶、段頁式管理等概念,清晰地闡述瞭虛擬內存的實現機製,以及它如何幫助程序隔離和保護數據。當我讀到“快錶”(TLB)的部分時,我更是覺得眼前一亮,原來內存訪問的效率還能通過這種方式進一步提升。總的來說,關於內存和緩存的部分,讓我感覺這本教材不隻是在講“是什麼”,更是在講“為什麼”和“怎麼做”,而且它的立體化設計,讓我感覺這些概念不再是冰冷的文字,而是能夠“動起來”的。
評分在深入學習《計算機組成原理(第五版·立體化教材)》的過程中,我對CPU的指令集架構(ISA)部分有瞭全新的認識,並且感覺自己的理解層次得到瞭極大的提升。我一直以為指令集就是一堆冷冰冰的二進製代碼,但這本書把ISA拆解成瞭更為易懂的組成部分,並且清晰地闡述瞭不同指令集設計理念的演變。它從最基礎的指令類型,如數據傳輸指令、算術邏輯指令、控製轉移指令等,開始一一介紹,並且用非常直觀的方式展示瞭每種指令的功能。更重要的是,它沒有迴避指令編碼的細節,比如不同尋址方式(立即數尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址等)是如何在指令的二進製格式中體現的。通過一些圖示和錶格,我能夠清晰地看到,一條指令是如何被編碼成機器可以理解的二進製串,以及CPU是如何根據這些編碼來解析指令的操作碼和操作數。這本書還詳細講解瞭RISC(精簡指令集計算機)和CISC(復雜指令集計算機)兩種不同的指令集設計哲學,並且通過具體的指令例子,讓我明白瞭它們之間的區彆和優劣。我尤其喜歡它對RISC指令集(例如MIPS或RISC-V)的側重,這種設計理念更加強調指令的簡潔性和可預測性,而這一點也體現在瞭教材的設計中,使得原本復雜的問題變得清晰明瞭。讓我印象深刻的是,書中還提供瞭一些簡單的匯編語言示例,並且可以通過模擬器來觀察這些匯編代碼被CPU執行的整個過程,這讓我感覺自己不再是被動地接收信息,而是能夠主動地去探索和驗證。
評分很好啊,真材實料,和學校發的一樣,在活動的時候買的,便宜不少,媽媽再也不用擔心我沒書瞭
評分書的字看的不是還習慣老師推薦的
評分666666666623333333
評分東西非常不錯,速度也很快。
評分很好 就是沒有光盤 彆人傢都有光盤
評分批量購買教材。教材質量還可以吧。
評分非常好
評分送貨快,正版書
評分選瞭半天,選瞭這個版本,好好看看。
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