王道考研2018年计算机组成原理考研复习指导

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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121309762
版次:1
商品编码:12157750
包装:平装
丛书名: 王道考研系列
开本:16开
出版时间:2017-03-01
用纸:胶版纸
页数:308
字数:561600
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :本书可作为考生参加计算机专业研究生入学考试的备考复习用书,也可作为计算机专业的学生学习计算机组成原理课程的辅导用书。

本书是王道考研系列中关于计算机考研专业基础课程“计算机组成原理”的复习参考书,是目前市面上的*威性参考图书,已经过多年的检验,深受读者欢迎与喜爱。

内容简介

本书是计算机专业研究生入学考试“计算机组成原理”课程的复习用书,内容包括计算机系统概述、数据的表示和运算、存储系统、指令系统、中央处理器、总线、输入/输出系统。全书严格按照*新计算机统考大纲的计算机组成原理部分,对大纲所涉及的知识点进行集中梳理,力求内容精炼、重点突出、深入浅出。本书精选各名校的历年考研真题,并给出详细的解题思路,力求实现讲练结合、灵活掌握、举一反三的功效。通过本书“书本+在线”的学习方式和网上答疑方式,读者在使用本书时遇到的任何疑难点,都可以在王道论坛发帖与道友互动。本书可作为考生参加计算机专业研究生入学考试的备考复习用书,也可作为计算机专业的学生学习计算机组成原理课程的辅导用书。

作者简介

王道论坛专注于计算机专业学生考研和就业的社区,由国内名校计算机研究生共同创办,致力于给报考计算机专业硕士研究生的学生提供帮助和指导。主要作者赵霖,本科毕业于中南大学,研究生毕业于哈尔滨工业大学,现为王道论坛主要负责人,曾出版图书多种。王道论坛http://www.cskaoyan.com/,专营计算机考研与培训。

目录

目 录
第1章 计算机系统概述 1
1.1 计算机发展历程 1
1.1.1 计算机硬件的发展 1
1.1.2 计算机软件的发展 2
1.1.3 计算机的分类与发展方向 2
1.1.4 本节习题精选 3
1.1.5 答案与解析 3
1.2 计算机系统层次结构 4
1.2.1 计算机系统的组成 4
1.2.2 计算机硬件的基本组成 4
1.2.3 计算机软件的分类 7
1.2.4 计算机的工作过程 7
1.2.5 计算机系统的多级层次结构 8
1.2.6 本节习题精选 8
1.2.7 答案与解析 10
1.3 计算机的性能指标 12
1.3.1 计算机的主要性能指标 12
1.3.2 几个专业术语的概念 14
1.3.3 本节习题精选 14
1.3.4 答案与解析 17
1.4 本章小节 19
1.5 常见问题和易混淆知识点 21
第2章 数据的表示和运算 23
2.1 数制与编码 24
2.1.1 进位计数制及其相互转换 24
2.1.2 真值和机器数 26
2.1.3 BCD码 26
2.1.4 字符与字符串 26
2.1.5 校验码 27
2.1.6 本节习题精选 30
2.1.7 答案与解析 32
2.2 定点数的表示与运算 35
2.2.1 定点数的表示 35
2.2.2 定点数的运算 38
2.2.3 强制类型转换 45
2.2.4 本节习题精选 47
2.2.5 答案与解析 52
2.3 浮点数的表示与运算 59
2.3.1 浮点数的表示 59
2.3.2 浮点数的加减运算 62
2.3.3 本节习题精选 64
2.3.4 答案与解析 68
2.4 算术逻辑单元ALU 75
2.4.1 串行加法器和并行加法器 75
2.4.2 算术逻辑单元的功能和结构 79
2.4.3 本节习题精选 80
2.4.4 答案与解析 81
2.5 本章小结 82
2.6 常见问题和易混淆知识点 83
第3章 存储系统 86
3.1 存储器的层次结构 87
3.1.1 存储器的分类 87
3.1.2 存储器的性能指标 88
3.1.3 本节习题精选 88
3.1.4 答案与解析 89
3.2 存储器的层次化结构 90
3.2.1 多级存储系统 90
3.2.2 本节习题精选 91
3.2.3 答案与解析 91
3.3 半导体随机存储器 92
3.3.1 半导体存储芯片 92
3.3.2 SRAM存储器和DRAM存储器 93
3.3.3 只读存储器 95
3.3.4 本节习题精选 96
3.3.5 答案与解析 98
3.4 主存储器与CPU的连接 101
3.4.1 连接原理 101
3.4.2 主存容量的扩展 101
3.4.3 存储芯片的地址分配和片选 103
3.4.4 存储器与CPU的连接 104
3.4.5 本节习题精选 104
3.4.6 答案与解析 107
3.5 双口RAM和多模块存储器 112
3.5.1 双端口RAM 112
3.5.2 多模块存储器 112
3.5.3 本节习题精选 114
3.5.4 答案与解析 116
3.6 高速缓冲存储器 118
3.6.1 程序访问的局部性原理 118
3.6.2 Cache的基本工作原理 118
3.6.3 Cache和主存的映射方式 119
3.6.4 Cache中主存块的替换算法 122
3.6.5 Cache写策略 122
3.6.6 本节习题精选 123
3.6.7 答案与解析 126
3.7 虚拟存储器 132
3.7.1 虚拟存储器的基本概念 132
3.7.2 页式虚拟存储器 133
3.7.3 段式虚拟存储器 134
3.7.4 段页式虚拟存储器 134
3.7.5 快表TLB 135
3.7.6 虚拟存储器与Cache的比较 135
3.7.7 本节习题精选 135
3.7.8 答案与解析 139
3.8 本章小结 143
3.9 常见问题和易混淆知识点 144
第4章 指令系统 146
4.1 指令格式 146
4.1.1 指令的基本格式 146
4.1.2 定长操作码指令格式 148
4.1.3 扩展操作码指令格式 148
4.1.4 本节习题精选 149
4.1.5 答案与解析 151
4.2 指令寻址方式 154
4.2.1 指令寻址和数据寻址 154
4.2.2 常见的数据寻址方式 154
4.2.3 本节习题精选 158
4.2.4 答案与解析 164
4.3 CISC和RISC的基本概念 170
4.3.1 复杂指令系统计算机CISC 170
4.3.2 精简指令系统计算机RISC 170
4.3.3 CISC和RISC的比较 171
4.3.4 本节习题精选 172
4.3.5 答案与解析 172
4.4 本章小结 173
4.5 常见问题和易混淆知识点 174
第5章 中央处理器 176
5.1 CPU的功能和基本结构 176
5.1.1 CPU的功能 176
5.1.2 CPU的基本结构 177
5.1.3 本节习题精选 178
5.1.4 答案与解析 180
5.2 指令执行过程 182
5.2.1 指令周期 182
5.2.2 指令周期的数据流 183
5.2.3 指令执行方案 185
5.2.4 本节习题精选 185
5.2.5 答案与解析 187
5.3 数据通路的功能和基本结构 189
5.3.1 数据通路的功能 189
5.3.2 数据通路的基本结构 189
5.3.3 本节习题精选 191
5.3.4 答案与解析 196
5.4 控制器的功能和工作原理 202
5.4.1 控制器的结构和功能 202
5.4.2 硬布线控制器 202
5.4.3 微程序控制器 206
5.4.4 本节习题精选 212
5.4.5 答案与解析 215
5.5 指令流水线 218
5.5.1 指令流水线的基本概念 218
5.5.2 流水线的分类 220
5.5.3 影响流水线的因素 221
5.5.4 流水线的性能指标 222
5.5.5 超标量流水线的基本概念 223
5.5.6 本节习题精选 224
5.5.7 答案与解析 228
5.7 常见问题和易混淆知识点 236
第6章 总线 237
6.1 总线概述 237
6.1.1 总线基本概念 237
6.1.2 总线的分类 238
6.1.3 系统总线的结构 238
6.1.4 总线的性能指标 240
6.1.5 本节习题精选 240
6.1.6 答案与解析 243
6.2 总线仲裁 245
6.2.1 集中仲裁方式 245
6.2.2 分布仲裁方式 247
6.2.3 本节习题精选 247
6.2.4 答案与解析 248
6.3 总线操作和定时 249
6.3.1 总线传输的4个阶段 249
6.3.2 同步定时方式 249
6.3.3 异步定时方式 249
6.3.4 本节习题精选 250
6.3.5 答案与解析 251
6.4 总线标准 252
6.4.1 常见的总线标准 252
6.4.2 本节习题精选 253
6.4.3 答案与解析 254
6.5 本章小结 254
6.6 常见问题和易混淆知识点 255
第7章 输入/输出系统 256
7.1 I/O系统基本概念 256
7.1.1 输入/输出系统 256
7.1.2 I/O控制方式 257
7.1.3 本节习题精选 257
7.1.4 答案与解析 258
7.2 外部设备 258
7.2.1 输入设备 258
7.2.2 输出设备 258
7.2.3 外存储器 260
7.2.4 本节习题精选 262
7.2.5 答案与解析 264
7.3 I/O接口 266
7.3.1 I/O接口的功能 266
7.3.2 I/O接口的基本结构 266
7.3.3 I/O接口的类型 267
7.3.4 I/O端口及其编址 267
7.3.5 本节习题精选 267
7.3.6 答案与解析 268
7.4 I/O方式 269
7.4.1 程序查询方式 270
7.4.2 程序中断方式 270
7.4.3 DMA方式 275
7.4.4 本节习题精选 278
7.4.5 答案与解析 283
7.5 本章小结 290
7.6 常见问题和易混淆知识点 291
参考文献 278

前言/序言

  2011年,由王道论坛组织名校状元级选手,编写了4本单科辅导书。单科书是基于王道之前作品的二代作品,不论是编排方式,还是内容质量都较前一版本的王道书有了较大的提升。这套书也参考了同类优秀的教材和辅导书,更是结合了高分选手们自己的复习经验。无论是对考点的讲解,还是对习题的选择和解析,都结合了他们对专业课复习的独特见解。2017年,我们继续推出“王道考研系列”单科书,一共4本:
  《2018年数据结构考研复习指导》
  《2018年计算机组成原理考研复习指导》
  《2018年操作系统考研复习指导》
  《2018年计算机网络考研复习指导》
  每一版,我们不仅会修正之前发现的全部错误,还会对考点讲解做出尽可能的优化,也重新审视论坛的交流帖,针对大家提出的疑问和建议对本书做出针对性的优化;此外还重新筛选了部分习题,尤其是对习题的解析做出了更好的改进。
  统考8年,难度越来越大、考题越来越灵活,考取高分的难度很大,不少考生遇到这样的试卷有束手无策的感觉,这其实是基础不扎实的表现。当然,深入掌握专业课内容没有捷径,考生也不应怀有任何侥幸心理,扎扎实实打好基础、踏踏实实做题巩固,最后灵活致用才是高分的保障。我们只希望这套书能够指导大家复习考研,但学习还是得靠自己,高分不是建立在任何空中楼阁之上的。对于一个想继续在计算机专业领域深造的考生来说,认真学习和扎实掌握这4门计算机专业中最基础的专业课,是最基本的前提。
  “王道考研系列”是计算机考生口碑相传的辅导书,自出版以来在同类书中的销量始终遥遥领先。有这么多的成功学长,我相信只要考生合理地利用好本书、并采用合理的复习方法,一定会收获属于自己的那份回报。
  “王道考研系列”的特色是“书本+在线”,你在复习中遇到的任何困难,都可以在王道论坛上发帖,热心道友以及辅导员都会积极参与并与你交流。你的参与就是对我们最大的鼓舞,任何一个建议,我们都会认真考虑,也会针对大家的意见对本书进行修订。
  “不打广告、不发证书、不包就业,专注于培养有梦想、有能力的高级码农”王道程序员训练营是王道团队举办的线下程序员魔鬼式集训。打下扎实的编程和算法基本功,培养程序员式的学习能力和学习方法,期待有梦想有追求的你加入!
  予人玫瑰,手有余香,王道论坛伴你一路同行!
  风华漫舞
  致 读 者
  ——王道单科使用方法的道友建议
  我是二战考生,2012年第一次考研成绩333分(专业代码408,成绩81分),痛定思痛后决心再战。潜心复习了半年后终于以392分(专业代码408,成绩124分)考入上海交通大学计算机系,这半年里我的专业课成绩提高了43分,成了提分主力。从不达线到比较满意的成绩;从闷头乱撞到有了自己明确的复习思路,我想这也是为什么风华哥从诸多高分选手中选我给大家介绍经验的一个原因吧。
  整个专业课的复习是围绕王道材料展开的,从一遍、两遍、三遍看单科书的积累提升,到做8套模拟题时的强化巩固,再到看思路分析时的醍醐灌顶。王道书能两次押中原题固然有运气成分,但这也从侧面说明他们的编写思路和选题方向与真题很接近。
  下面说说我的具体复习过程:
  每天划给专业课的时间是3~4小时。第一遍细看课本,看完一章做一章单科书(红笔标注错题),这一遍共持续2个月。第二遍主攻单科书(红笔标注重难点),辅看课本。第二遍看单科书和课本的速度快了很多,但感觉收获更多,常有温故知新的感觉,理解更深刻(风华注,建议这里再速看第三遍,特别针对错题和重难点。模拟题完后再跳看第四遍)。
  以上是打基础阶段,注意单科书和课本我仔细精读了两遍,弄懂每个知识点和习题。大概11月上旬开始做模拟题和思路分析,期间遇到不熟悉的地方不断回头查阅单科书和课本。8套模拟题的考点覆盖得很全面,所以大家做题时如果忘记了某个知识点,千万不要慌张,赶紧回去看这个知识盲点,最后的模拟就是查漏补缺。模拟题一定要严格按考试时间去做(14:00~17:00),注意应试技巧,做完试题后再回头研究错题。算法题的最优解法不太好想,如果实在没思路,建议直接“暴力”解决,结果正确也能有10分,总比苦拼出15分来而将后面比较好拿分的题耽误了好(这是我第一年的切身教训!)。最后剩了几天看标注的错题,第三遍跳看单科书,考前一夜浏览完网络,踏实地睡着了……
  考完专业课,走出考场终于长舒一口气,考试情况也胸中有数。回想这半年的复习,耐住了寂寞和诱惑,雨雪风霜从未间断跑去自习,考研这人生一站终归没有辜负我的用心良苦。佛教徒说世间万物生来平等,都要落入春华秋实的代谢中去,辩证唯物主义认为事物作为过程存在,凡是存在的终归要结束,你不去为活得多姿多彩拼搏,真到了和青春说再见时你是否会可惜虚枉了青春?风华哥说过我们都是有梦的“屌丝”,我们正在逆袭,你呢?
  感谢风华大哥的信任,给我这个机会分享专业课复习经验给大家,作为一个铁杆道友在王道受益匪浅,也借此机会回报王道论坛。祝大家金榜题名!
  ccg1990@SJTU
  王道程序员训练营
  经常有人问我们:“为什么不做考研培训?这个市场很大”?
  这里,算作一个简短的回答吧。王道尊重的不是考研这个行当,而是考研学生的精神,他们的梦想,仅此而已。考研可能是部分CS学生实现梦想的阶段,但考研学习的内容,对CSer的职业生涯毕竟没有太多的帮助和意义。对于计算机专业的学生,编程基本功和学习能力才是受用终生的资本,决定了未来在技术道路上能走多远。
  而王道团队也只会专注于计算机这个领域,往其纵深发展,从名校考研、到编程集训、再到求职推荐。从2008年初创办至今,王道创始团队,经历了从本科到考研成功,从硕士到社会历练,积累了不少经验和社会资源,但也走过不少弯路。
  计算机是一个靠能力吃饭的专业。和很多现在的你们一样,当年的我们也经历过本科时的迷茫,而无非是自觉能力太弱,以致底气不足。学历只是敲门砖,同样是名校硕士,有人走上正确的方向,如鱼得水,成为Offer帝;有人却始终难入“编程与算法之门”,始终与好Offer无缘,再一次体会就业之痛,最后只能“将就”签约。即便是名校硕士,Offer也有8万元人民币、15万元人民币、20万元人民币、25万元人民币……三六九等。考研高分≠Offer高薪,我们更欣赏技术上的牛人。
  考研结束后的日子,或许是一段难得的提升编程能力的连续完整时光,趁着还有时间,也该去弥补本科期间应掌握的能力,也是追赶与那些大牛们的差距的时候了。
  你将从王道集训营获得
  编程能力的迅速提升,结合项目实战,逐步打下坚实的编程基础,培养积极、主动的学习能力。动手编程为驱动的教学模式,解决你在编程、算法思维上的不足。也是为未来的深入学习提供方向指导,掌握编程的学习方法,引导进入“编程与算法之门”。
  道友们在集训营里从菜鸟逐步成长,训练营中目前已有不少研究生道友陆续拿到百度、腾讯、阿里、搜狗等一线互联网公司的Offer。这就是竞争力!
  正如八期道友孟亮所言:“来了你就发现,这里无关程序员以外的任何东西,这是一个过程,一个对自己认真,对自己负责的过程”。
  ……
  王道集训营的优势
  这里都是王道道友,他们信任王道,乐于分享与交流,纯粹。
  因为都是忠实的王道道友,都曾经历过考研……集训营的住宿、生活都在一起,其乐融融,很快大家也将成为互帮互助的好朋友!相互学习对方的优点。
  本科+硕士的生源。考研绝非人生唯一的出路,给自己换一条路走,去职场上好好发展或许会更好。考上研究生也并不意味着高枕无忧,人生的道路还很漫长。
  王道团队皆具有扎实的编程基本功,他们用自己的态度、思维去影响集训营的道友,尽可能引导他们走上正确的发展方向……是对道友信任的回报,也是一种责任!
  王道集训营只是一个平台,网罗王道论坛上有梦想、有态度的CS屌丝。并为他们的梦想提供土壤和圈子。始终相信那句“物竞天择 适者生存”,这里的生存并不是简简单单的活下来,而是活得有价值、活得有态度!
  王道集训营的参与条件
  1.面向就业
  面临就业,但编程能力偏弱的计算机相关专业学生。
  大学酱油模式渡过,投简历如石沉大海,好不容易有次面试机会,又由于基础薄弱、编程太少,以至于面试时有口无言,面试结果可想而知。开始偿债吧,再不抓住当下,未来或将持续迷茫,逝去了的青春是无法复返的,这个世界上后悔药是确定没有的。
  眼光和视野放长远一点吧,在这个充分竞争的技术领域,当前的能力决定了你能找一份怎样的工作,踏实的态度和学习的能力决定了你未来能走多远。
  王道集训营(C/C++或安卓方向)的费用通常只有市面培训机构的一半左右,且费用四年未涨(业界良心),极大降低了参加道友的学习成本。
  2.面向硕士
  提升能力,刚考上计算机相关专业的准研究生或在读研究生。
  名校研究生已没有什么可以值得骄傲的资本,我们身边所看到的都是名校硕士。同为名校,为什么有人能轻松拿到百度、腾讯、阿里、微软等Offer,年薪15~30万元人民币,发展前景甚好;有人却只能拿6~10万元人民币年薪的Offer,在房价/物价高飞的年代,这点收入也只能月光吧。家中父母可能因有名校硕士的孩子而骄傲,可不知孩子其实在外面过得很辛苦。
  来王道集训营的一些要求
  ● 王道是开放式网络(同类机构没有谁会开放网络的),有利有弊,我们是希望培养会积极主动学习的人,着重培养他们独立解决问题的能力,需擅于利用网络。
  ● 保持内在的激情和踏实态度,不需要“打鸡血”。第一次打鸡血能坚持1个月、第二次能坚持半个月、第三次只能坚持一周,但试想读研或工作后谁会给你“打鸡血”。
  ● 不要总是期待老师灌输得更多,应逐步摆脱对老师的依赖,培养积极主动的钻研能力、独立解决问题的能力,到后期更应主动去钻研、主动去解决问题。
  ● 随遇而安,不轻浮,保持虚心和踏实的态度,多独立思考,也要多交流。
  ● 坚持做笔记,多向身边优秀的道友学习,少说多做,沉浸在代码的世界中。
  最后,我们并不太看重眼前的基础。始终相信:眼前哪怕基础弱一些,但只要踏踏实实



《征服计算核心:深入解析计算机组成原理》 本书特色: 本书旨在为计算机科学、软件工程、信息安全等相关专业的学生,以及对计算机底层运作机制充满好奇的学习者,提供一套系统、深入且极具实践指导意义的计算机组成原理学习指南。我们避开晦涩的理论堆砌,专注于揭示计算机系统的心脏——处理器、内存、I/O设备等核心组件如何协同工作,将抽象的代码转化为看得见的计算结果。本书强调理论与实践的融合,通过精炼的讲解、丰富的图示和贴近实际的案例,帮助读者建立扎实的理论基础,并培养解决实际问题的能力。 内容梗概: 第一篇:计算的基石——数字逻辑与计算机算术 本篇将带领读者穿越抽象的逻辑世界,理解计算机的语言。 第一章:二进制的奥秘与数制转换: 从最基础的二进制表示法出发,讲解不同数制(十进制、二进制、八进制、十六进制)之间的相互转换,以及它们在计算机内部的地位。理解二进制是理解一切计算机原理的前提。 第二章:逻辑门与组合逻辑电路: 深入剖析最基本的逻辑门(AND、OR、NOT、XOR等)的功能,并在此基础上讲解如何构建复杂的组合逻辑电路,如编码器、译码器、加法器、减法器等。我们将通过实际电路图和真值表,直观展示逻辑运算的实现过程。 第三章:时序逻辑电路与存储单元: 介绍触发器(D触发器、JK触发器等)作为时序逻辑电路的基本单元,理解它们如何在时钟信号的驱动下存储信息。学习如何构建寄存器、计数器等,它们是计算机进行数据暂存和运算计数的核心部件。 第四章:浮点数的表示与运算: 深入探讨IEEE 754标准,详细解析浮点数的表示方法(符号位、阶码、尾数)及其运算(加、减、乘、除)过程中的精度问题和溢出处理。理解浮点数运算是处理科学计算和图形渲染等任务的关键。 第五章:定点数运算与溢出检测: 相比浮点数,定点数运算在某些场景下更高效。本章将详细讲解定点数的表示方法(原码、反码、补码)以及加、减、乘、除运算,并重点介绍如何进行溢出检测,确保计算的准确性。 第二篇:指令的舞蹈——指令集架构与CPU设计 本篇将带领读者走近计算机的“大脑”,理解指令如何被执行。 第六章:指令集架构(ISA)的演进与分类: 介绍RISC(精简指令集)和CISC(复杂指令集)两种主流的指令集架构,分析它们的优缺点,以及在现代处理器设计中的应用。理解ISA是连接软件和硬件的桥梁。 第七章:指令格式与寻址方式: 详细解析不同类型的指令格式(操作码、地址码等),以及各种寻址方式(立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、间接寻址、基址寻址、变址寻址等)的原理和应用场景。 第八章:CPU的核心——运算器(ALU)设计: 深入剖析算术逻辑单元(ALU)的设计,讲解如何用逻辑门实现各种算术和逻辑运算。我们将从简单的加法器入手,逐步构建能够完成多种运算的ALU。 第九章:CPU的控制单元设计: 介绍硬布线控制器和微程序控制器两种控制单元的设计思路,讲解指令周期的各个阶段(取指令、译码、执行、写回),以及控制信号的产生和作用。 第十章:流水线技术与指令级并行: 揭示现代高性能CPU的关键技术——流水线。详细讲解指令流水线的工作原理、潜在的冲突(数据冲突、结构冲突、控制冲突)以及解决这些冲突的方法,如暂停、转发、分支预测等。 第十一章:超标量与乱序执行: 进一步探讨提高CPU性能的技术,如超标量架构(多条指令并行执行)和乱序执行(打破指令执行顺序以提高效率)。理解这些技术对于理解现代处理器的复杂性至关重要。 第三篇:信息的仓库——存储器系统 本篇将带领读者探索计算机的“记忆”,理解数据的存储与访问。 第十二章:存储器芯片的层次结构: 介绍存储器系统的基本层次,从速度最快的寄存器到速度最慢的辅助存储器,分析不同层次存储器的特点、容量和成本。 第十三章:主存储器(RAM)的工作原理: 深入讲解SRAM(静态随机存取存储器)和DRAM(动态随机存取存储器)的结构和工作原理,以及它们在计算机系统中的作用。 第十四章:半导体存储器技术: 介绍ROM(只读存储器)、Flash Memory等不同类型的半导体存储器,以及它们的特点和应用。 第十五章:缓存(Cache)的原理与设计: 缓存是连接CPU与主存的关键。本章将详细讲解缓存的基本原理,如块、行、映射方式(直接映射、全相联、组相联)、替换算法(LRU、FIFO)和写策略,以及如何提高缓存的命中率。 第十六章:虚拟存储器与内存管理: 介绍虚拟存储器的概念,包括页式管理、段式管理和段页式管理。理解虚拟存储器如何扩展内存容量,并提高程序的运行效率和安全性。 第十七章:外部存储器与文件系统: 讲解硬盘、固态硬盘等外部存储设备的工作原理,以及文件系统的概念,包括文件组织、目录结构和磁盘调度算法。 第四篇:沟通的桥梁——输入输出(I/O)系统 本篇将带领读者理解计算机如何与外界进行交互。 第十八章:I/O设备的类型与接口: 介绍各种常见的I/O设备(键盘、鼠标、显示器、打印机、网络接口等)及其工作原理。讲解I/O接口的作用,以及标准接口(如USB、PCIe)的意义。 第十九章:I/O数据传输方式: 详细讲解不同的I/O数据传输方式,包括程序控制I/O、中断驱动I/O和DMA(直接内存访问)。分析各种方式的优缺点和适用场景。 第二十章:中断系统: 深入理解中断的工作原理,包括中断源、中断请求、中断向量表、中断服务程序。讲解中断在提高系统效率和响应速度方面的重要性。 第二十一章:总线系统: 介绍系统总线(数据总线、地址总线、控制总线)的作用和工作原理。讲解总线仲裁和总线协议,以实现CPU与各部件之间的有效通信。 第二十二章:I/O控制器与设备驱动程序: 讲解I/O控制器在设备管理中的作用,以及设备驱动程序如何充当操作系统与硬件之间的桥梁。 第五篇:整体的协同——计算机系统概论与性能评估 本篇将带领读者从宏观角度审视整个计算机系统,并学习如何衡量其性能。 第二十三章:计算机系统的层次结构: 从用户程序到机器硬件,回顾计算机系统的多层抽象,理解各层次之间的关系和联系。 第二十四章:指令流水线与并行处理技术回顾: 对流水线、超标量、乱序执行等并行处理技术进行总结与回顾,强调它们在提升整体性能中的作用。 第二十五章:存储器层次结构与性能权衡: 再次审视存储器层次结构,重点讨论如何通过优化缓存、内存管理等技术来平衡访问速度、容量和成本。 第二十六章:性能评估指标与方法: 介绍衡量计算机系统性能的常用指标,如指令执行时间、吞吐量、时钟周期、CPI(每条指令的时钟周期数)等。讲解性能评估的方法和工具。 第二十七章:现代处理器架构趋势: 展望现代处理器架构的发展方向,如多核、异构计算、专用指令集等,帮助读者理解未来计算机技术的发展脉络。 学习建议: 本书内容涵盖了计算机组成原理的方方面面。建议读者在学习过程中,不仅要理解理论概念,更要结合实际的硬件结构和软件实现来思考。书中包含大量的图示和流程图,务必仔细研读,它们是理解复杂概念的“钥匙”。部分章节涉及逻辑电路设计,鼓励读者动手绘制简单的电路图,加深理解。在学习CPU设计和存储器原理时,可以参考一些经典的处理器架构(如MIPS、ARM)的简化模型,进行推演和分析。对于I/O系统和总线部分,可以思考日常使用的各种电子设备是如何通过这些机制与计算机进行交互的。最后,性能评估部分的内容,可以结合一些计算机性能测试软件进行实践,直观感受不同设计对系统性能的影响。 适用人群: 计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全等专业的本科生、研究生。 希望深入理解计算机底层原理的程序员、嵌入式开发工程师、系统架构师。 准备考研(特别是计算机专业硕士)的考生,本书将为您打下坚实的理论基础。 对计算机组成原理感兴趣的业余爱好者,希望系统性地学习该领域知识。 通过本书的学习,您将能够: 理解计算机硬件是如何工作的,以及软件是如何在硬件上运行的。 掌握数字逻辑、CPU设计、存储器系统和I/O系统的基本原理。 能够分析和评估计算机系统的性能。 为进一步学习操作系统、编译原理、计算机网络等高级课程奠定坚实的基础。 提升解决实际计算机系统相关问题的能力。 踏上征服计算核心的旅程,让知识的火花点燃您对计算机世界的探索热情!

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说实话,我是一个对细节非常敏感的读者,如果一本书里有太多模糊不清的表述,或者知识点之间的衔接不自然,我就会感到非常焦虑。这本书在这方面做得非常出色,它仿佛是为每一个有疑虑的考生量身定做的“知识点除错指南”。比如在讲解“流水线 Hazards”时,很多书只停留在数据冒险、控制冒险的分类,但这本书深入探讨了如何通过“指令调度”和“气泡插入”来缓解这些问题,并给出了具体的时序图,精确到每一个时钟周期内寄存器的读写状态。这种对“底层机制”的透彻剖析,让我对计算机体系结构有了更深层次的理解,而不是停留在表面。此外,书中对一些容易混淆的概念,比如“DMA与中断方式的数据传输效率对比”,它直接用图表对比了CPU干预的次数和总传输时间,用数据说话,避免了主观判断的偏差。阅读过程中的流畅度非常高,文字精炼,逻辑严密,基本没有遇到需要反复回溯才能理解的“拗口”句子,给人一种非常可靠、值得信赖的感觉。

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这本书的装帧和纸张质量也让人印象深刻,要知道,考研复习是一个持久战,书籍需要反复翻阅,甚至需要在上面做大量的批注和折角标记。这本教材的纸张选择得非常好,不是那种一写字就洇墨的劣质纸张,即使用较粗的记号笔做重点标记,也不会透过背面影响阅读。装订也十分牢固,我每天都带着它在图书馆和宿舍之间往返,翻阅次数极多,至今没有出现散页或脱胶的现象,这在动辄几百页的专业书籍中是很重要的品质保证。另外,它的索引设计也体现了编者的用心,除了标准的章节索引外,它还增加了一个“关键词快速查找表”,如果我只想复习某个特定术语的定义和考点,可以直接通过这个列表定位到相关页码,极大地节省了查阅时间。总而言之,这不仅是一本学习资料,更像是一件精心打造的“学习工具”,它的物理质量和内在内容的紧密结合,让整个复习过程变得更加高效和愉快。

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我个人对学习资料的要求,除了内容准确外,还非常看重其“前瞻性”和“应用性”。对于计算机组成原理这种与硬件紧密相关的学科,如果只谈理论,脱离了最新的技术趋势,学习效果会大打折扣。这本书的价值就在于它将经典的冯·诺依曼体系结构与现代高性能计算的特点进行了很好的融合。它没有回避像GPU并行计算模型这类较新的议题,而是用一个专门的章节来阐述现代处理器中SIMD和多线程的概念如何影响我们对传统指令集的理解。特别值得一提的是,它在讨论“虚拟存储器”时,不仅讲了页表和TLB的结构,还非常及时地引入了现代操作系统中“大页(Huge Pages)”的概念及其对性能的影响,这对于我们准备报考研究方向与系统底层的同学来说,简直是雪中送炭。它提供的不只是考试答案,更像是一份通往更深层次学习的“桥梁”,引导我们思考知识是如何在实际工程中演进和应用的,这种与时俱进的视角,是很多老旧复习资料所不具备的。

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我之前用过好几本市面上主流的复习资料,坦白说,很多都是把历年的真题东拼西凑,或者把基础教材的内容稍微修改一下就拿出来卖了。但拿到这本书后,立刻能感觉到它在“精炼”和“深化”上下了很大功夫。它的习题部分尤其值得称赞,不是那种只有答案解析而缺乏过程引导的简单题目堆砌。每一个例题的解析,都像是一次完整的思维构建过程。我印象特别深的是在处理“Cache一致性协议”这种抽象概念时,它没有直接抛出复杂的算法描述,而是设计了一个非常生活化的场景模拟,用多个处理器试图同时修改同一块数据的情景,逐步引入MESI协议的各个状态转换,让人仿佛置身于多核系统中观察数据流动。这种“以小见大”的讲解策略,极大地降低了理解难度。更重要的是,它对“考点预测”的把握相当精准,很多它在章节末尾标注为“高频考点”或“易错点辨析”的地方,事后证明在当年的考试中确实出现了原型题或变体,这说明编者对考试风向的把握非常到位,绝对不是闭门造车的结果。

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这本书的封面设计还挺吸引人的,那种深沉的蓝配上亮眼的黄色标题字,一看就知道是针对考研这种严肃的考试准备的。我当时在书店里随便翻了翻,被它那种“直击要害”的气质给吸引住了。首先吸引我的是它对知识点的梳理方式,不像有些教材那样堆砌概念,而是用一种非常清晰的脉络图把整个计算机组成原理的体系给勾勒出来了。比如,在讲到存储器的层次结构时,它不是简单地罗列SRAM和DRAM的特性,而是通过一个动态的流程图展示了CPU如何逐级访问缓存、主存,最后到辅助存储,中间穿插了各种时间延迟和命中率的分析,逻辑性极强。我记得特别清楚的是,它对“指令系统”这一章的处理,引入了几个经典的RISC和CISC架构的案例进行对比分析,这种对比性的学习方法,比单纯背诵定义要高效得多,让我一下子就理解了指令集设计背后的权衡取舍。而且,这本书的排版也很舒服,很多关键公式旁边都会有小小的注释,解释这个公式在实际应用中的意义,而不是仅仅停留在数学推导层面。对于我们这种需要时间去理解而不是死记硬背的考生来说,这种细节上的关怀真的非常重要。那种一翻开就能感受到严谨治学态度的专业书籍,无疑是备考路上最可靠的伙伴。

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开始新征程!

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推荐同学买的,王道非常不错

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书非常好,但是不知道为什么比官方渠道便宜,哎,这就很舒服

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书本当然正版咯,价格和某宝比还是有优势的,快递也很给力,赞,第二天就收到了

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不错。搞活动买的,很实惠

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京东图书活动真给力,两百减一百,半价优惠。

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完全是正版,就是不明白为什么比官方网店便宜

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这本书的内容写得非常好。

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书很不错,讲的挺好的,物流很快,前一天晚上下单,第二天中午就收到货了,很好的一次购物体验

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