正版 计算机组成原理（第2版）唐朔飞著（附光盘）计算机基本组成原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040223903N

商品编码：28465832561

品牌：青葫芦

商品参数

书    名:计算机组成原理（第2版）

作    者:唐朔飞 编著

I S B N :9787040223903

出 版 社:高等教育出版社

出版时间:2008年1月1号第2版

印刷时间:2008年1月1号第次印刷

字    数:610000字

页    数: 428页

开    本:16开

包    装:平装

重    量:克

原    价:43元

目录

第1篇 概论

第1章 计算机概论

1.1 计算机简介

1.2 计算机的基本组成

1.3 计算机硬件的主要技术指标

1.4 本书结构

思考题与习题

第2章 计算机的发展及应用

2.1 计算机的发展史

2.2 计算机的应用

2.3 计算机的展望

思考题与习题

第2篇 计算机的硬件结构

第3章 总线

3.1 总线的基本概念

3.2 总线的分类

3.3 总线特性及性能指标

3.4 总线结构

3.5 总线控制

思考题与习题

第4章 存储器

4.1 概述

4.2 主存储器

4.3 高速缓冲存储器

4.4 辅助存储器

思考题与习题

附录4A 相联存储器

第5章 输入输出

5.1 概述

5.2 I/O设备

5.3 I/O接口

5.4 程序查询方式

5.5 程序中断方式

5.6 DMA方式

思考题与习题

附录5A ASCⅡ码

附录5B BCD码

附录5C 奇偶校检码

第3篇 处理器

第6章 计算机的运算方法

6.1 无符号数和有符号数

6.2 数的定点表示和浮点表示

6.3 定点运算

6.4 浮点四则运算

6.5 算术逻辑单元

思考题与习题

附录6A 各种进位制

6A.1 各种进位制的对应关系

6A.2 各种进位制的转换

附录6B 阵列乘法器和阵列除法器

附录6C 74181逻辑电路

第7章 指令

7.1 机器指令

7.2 操作数类型和操作类型

7.3 寻址方式

7.4 指令格式举例

7.5 RISC技术

思考题与习题

第8章 CPU的结构和功能

8.1 CPU的结构

8.2 指令周期

8.3 指令流水

8.4 中断

思考题与习题

第4篇 控制单元

第9章 控制单元的功能

第10章 控制单元的设计

附录10A PC整机介绍

10A.1 主板

10A.1.1 主板的主要组成部件

10A.1.2 CPU芯片及插座(插槽)

10A.1.3 内存条插槽

10A.1.4 扩展插槽

10A.1.5 配套芯片和器件

10A.1.6 主板结构的改进

10A.2 芯片组

10A.2.1 芯片组的功能

10A.2.2 芯片组的组成

参考文献

内容提要

本书是普通高等教育“十一五”规划教材。本书第1版被列为“面向21世纪课程教材”，是教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会组织编写的“体系结构一组成原理一微机技术”系列教材之一，是2005年国家精品课程主讲教材，于2002年获普通高等学校教材二等奖。

为了紧跟上计算机技术的新发展，本书对第1版各章节的内容进行了补充和修改，并增加了例题分析，以加深对各知识点的理解和掌握。本书通过对一台实际计算机的剖析，使读者更深入地理解总线是如何将计算机各大部件互连成整机的。

全书共分为4篇，第1篇(第1、2章)介绍计算机的基本组成、发展及应用；第2篇(第3～5章)介绍总线、存储器(包括主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器)和输入输出；第3篇(第6～8章)介绍CPU的特性、结构和功能，包括计算机的算术逻辑单元、指令、指令流水、RISC技术及中断；第4篇(第9、10章)介绍控制单元的功能和设计，包括时序以及采用组合逻辑和微程序设计控制单元的设计思想与实现措施。每章后均附有思考题与习题。

本书概念清楚，通俗易懂，书中举例力求与当代计算机技术相结合，可作为高等学校计算机教材，也可作为其他科技人员的参考书。 

深入探索计算机的灵魂：从比特到系统的跃迁 本书并非一本关于“正版 计算机组成原理（第2版）唐朔飞著（附光盘）计算机基本组成原理”的著作。相反，它将带领读者踏上一段全新的、独立于任何特定教材的旅程，去揭示计算机这台精密机器的底层奥秘。我们将从最基础的“比特”概念出发，层层递进，深入理解构成现代计算设备的无数元素是如何协同工作的，最终汇聚成我们日常所见的强大而智能的系统。 第一章：数字世界的基石——比特、二进制与逻辑门 一切计算的起点，是信息的最基本单位——比特。我们将深入探讨比特的本质，理解它为何成为数字世界的通用语言。随后，我们将系统地学习二进制数的表示方法，理解十进制与二进制之间的转换原理，以及它们在计算机内部的映射关系。这一章将为你构建起理解后续所有复杂概念的坚实基础。 接着，我们将目光聚焦于构成数字电路核心的逻辑门。我们将详细解析与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门的功能和真值表，并通过生动的图示和实例，展示它们是如何通过组合实现复杂的逻辑运算。理解逻辑门，就如同掌握了构建数字世界的“积木”，它们是所有计算逻辑的源头。我们还会初步触及布尔代数，了解它是如何为逻辑门的分析和设计提供理论支撑的。 第二章：二进制运算的魔术——算术逻辑单元（ALU）的奥秘 在掌握了逻辑门的基础上，我们将进入计算机的“大脑”——算术逻辑单元（ALU）的探索。本章将重点讲解ALU如何执行基本的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。我们将详细分析不同加法器的设计原理，例如半加器、全加器，以及它们如何通过级联实现多位数的加法。对于减法，我们将学习其在计算机内部的二进制表示方式（如补码）以及ALU如何通过加法和取反来实现减法运算。 除了算术运算，ALU还承担着逻辑运算的任务。我们将探讨ALU如何执行AND、OR、XOR、NOT等逻辑操作，以及这些操作在数据处理中的应用。本章的亮点还将包括ALU的通用性设计，理解其如何通过控制信号选择执行哪种运算，从而成为计算机中不可或缺的计算核心。我们将通过清晰的图示和流程图，解构ALU内部的精妙设计。 第三章：信息的存储与管理——存储器层次结构 计算机的运行离不开海量数据的存储。本章将深入剖析计算机的存储器系统，从最快但容量最小的寄存器，到速度适中但容量较大的高速缓存（Cache），再到容量巨大但速度相对较慢的主存储器（RAM），直至最终的外部存储设备（如硬盘、固态硬盘）。我们将详细解释这种“存储器层次结构”的设计理念，理解其为何能有效地平衡速度、容量和成本。 我们将深入探讨不同类型存储器的技术原理，包括SRAM和DRAM在高速缓存和主存储器中的应用差异。同时，我们将重点讲解CPU如何通过访问不同层次的存储器来获取数据，以及缓存的工作机制，如缓存行、缓存命中与未命中、缓存替换策略等。理解存储器层次结构，是理解CPU性能瓶颈和系统整体运行效率的关键。 第四章：指令的语言——指令集体系结构（ISA） 计算机的灵魂在于执行指令，而指令集体系结构（ISA）则是CPU与软件之间的桥梁。本章将深入理解ISA的概念，它是CPU能够识别和执行的命令集合。我们将探讨不同类型的指令，如数据传输指令、算术逻辑指令、控制流指令（跳转、分支）等。 我们还将分析不同ISA的设计哲学，例如精简指令集计算机（RISC）与复杂指令集计算机（CISC）的优缺点。我们将通过具体的指令示例，解释指令的格式、操作码、操作数以及寻址方式。理解ISA，能够帮助我们深入理解高级编程语言是如何被翻译成机器能够执行的低级指令的，也为理解汇编语言和程序优化奠定基础。 第五章：大脑的运转——中央处理器（CPU）的工作原理 中央处理器（CPU）是计算机的“大脑”，负责执行指令并控制整个系统的运行。本章将揭示CPU内部的复杂结构和工作流程。我们将详细解析CPU的几个核心组成部分：指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）、指令译码器、执行单元以及寄存器组。 我们将深入阐述CPU的“取指-译码-执行”指令周期，并详细分析每个阶段的具体操作。例如，CPU如何通过PC获取下一条指令的地址，如何将指令加载到IR，如何通过指令译码器解析指令的意图，以及如何将指令发送到执行单元执行。我们还会介绍超标量、流水线等提高CPU性能的技术，理解CPU如何在微观层面实现高效的计算。 第六章：数据的流动与控制——总线系统 计算机内部的各个组件需要通过“高速公路”进行数据交换和信息传递，这就是总线系统。本章将深入解析总线的作用、分类及其工作原理。我们将详细讲解数据总线、地址总线和控制总线的概念，理解它们在CPU、存储器和其他I/O设备之间传递信息时的不同角色。 我们将探讨总线的带宽、时钟频率等关键指标对系统性能的影响。同时，我们还会介绍总线仲裁的机制，理解当多个设备同时请求访问总线时，CPU是如何进行协调和管理的。理解总线系统，是理解计算机各部件如何协同工作，实现数据的高效传输和系统整体的流畅运行的关键。 第七章：输入、输出与交互——I/O系统 计算机不仅仅是进行计算，还需要与外部世界进行交互。本章将深入探讨输入/输出（I/O）系统的设计和工作原理。我们将介绍各种I/O设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机、网络接口等，以及它们如何与计算机进行数据交换。 我们将详细讲解I/O数据的传输方式，包括程序控制I/O、中断驱动I/O和直接内存访问（DMA）。理解DMA的重要性，能够帮助我们认识到CPU如何从繁重的I/O数据传输任务中解放出来，专注于更核心的计算任务。本章还将简要介绍I/O接口和I/O控制器的作用，为理解设备驱动程序和操作系统如何管理I/O设备打下基础。 第八章：指令的执行路径——流水线技术 为了提高CPU的吞吐量和执行效率，流水线技术应运而生。本章将深入剖析流水线的工作原理，理解它如何将一条指令的执行过程分解成多个阶段，并在不同阶段并行处理多条指令。我们将详细介绍指令流水线的各个阶段，例如取指、译码、执行、访存、写回等。 我们将通过图示和实例，清晰地展示流水线如何通过“一环扣一环”的方式，在每个时钟周期内完成一条指令的某个阶段，从而实现多条指令的同时执行。同时，我们还会探讨流水线中可能出现的各种冒险（如结构冒险、数据冒险、控制冒险），以及CPU如何通过各种技术（如转发、流水线暂停、分支预测）来解决这些冒险，从而最大化流水线的效率。 第九章：并行计算的基石——多核处理器与并行架构 随着摩尔定律的演进，单核CPU的性能提升逐渐遇到瓶颈。本章将聚焦于现代计算机体系结构中一个至关重要的主题——多核处理器和并行架构。我们将探讨多核处理器的基本概念，理解其如何在一个物理芯片上集成多个独立的CPU核心，从而在同一时间内处理更多的计算任务。 我们将深入分析多核处理器带来的性能提升原理，以及它如何支持多任务处理和并行计算。同时，我们将介绍一些常见的并行计算模型和架构，例如共享内存模型和消息传递模型，以及它们在不同应用场景下的优劣。理解多核处理器和并行架构，是把握未来计算技术发展趋势的关键。 第十章：从底层到上层——指令集架构的演进与展望 本章将对前文所学知识进行一次更高层次的总结和展望。我们将回顾指令集架构（ISA）的历史演进，从早期的复杂指令集（CISC）到现代主流的精简指令集（RISC），探讨它们各自的设计理念和对计算机硬件和软件发展的影响。 我们将进一步探讨当前指令集架构的发展趋势，例如对向量指令、并行指令的支持，以及如何为人工智能、大数据等新兴应用提供更高效的计算能力。最后，我们将对未来的计算机体系结构进行展望，可能涉及量子计算、神经形态计算等前沿领域，为读者描绘计算机技术发展的宏伟蓝图。 通过对以上十章内容的系统学习，读者将能够建立起一套独立、全面且深入的计算机组成原理知识体系，理解计算机是如何从最基本的比特开始，通过精密的逻辑设计、高效的存储管理、灵活的指令执行，最终构建出我们今天所熟知的强大而多样的计算设备。这不仅仅是对硬件的理解，更是对信息处理本质的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为我们这些在计算机领域摸索的工程师们提供了一份宝贵的参考。我之前一直从事软件开发工作，虽然能够熟练地编写代码，但对于底层原理的理解总觉得有些欠缺，这也导致我在遇到一些性能瓶颈或者疑难杂症时，难以找到根本的解决之道。唐朔飞教授的这本《计算机组成原理》恰恰弥补了我这方面的不足。书中的内容严谨而系统，从逻辑门电路开始，逐步深入到微处理器架构、指令流水线、存储器管理等核心概念。让我感到惊喜的是，书中对于一些经典计算机体系结构（如x86）的深入剖析，这对于我们理解现代计算机硬件的演进非常有帮助。我尤其喜欢书中关于并行处理和多核技术的部分，这些内容对于我们优化程序性能、充分利用硬件资源提供了重要的理论指导。这本书的深度和广度都让我印象深刻，它不仅仅是一本教材，更是一本可以反复研读的工具书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的大学生，在准备考研的过程中，这本《计算机组成原理》对我来说简直是救星！我之前上课的时候，对这门课的理解一直比较零散，很多概念都似懂非懂。但是，当我拿到这本书，我发现它整理得非常有条理，几乎涵盖了考研大纲的所有重点。尤其是书中关于中断和异常处理的章节，解释得非常清晰，让我终于理顺了CPU在各种事件发生时的反应机制。还有关于I/O接口和DMA的部分，也让我对计算机如何与外部设备进行数据交换有了更深的认识。我特别喜欢书中提供的大量习题和解析，这对我进行针对性复习非常有帮助。我把书中的每一个例题都认真做了一遍，并且反复推敲那些我不理解的知识点。这本书不仅帮助我巩固了课堂上的知识，更让我对计算机的整体架构有了更全面的理解，这对于我未来的学习和研究方向的选择，都起到了至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！作为一名计算机科学的初学者，我一直对计算机的内部运作原理感到好奇，却又觉得它高深莫测。唐朔飞老师的这本《计算机组成原理》就像是一盏明灯，为我照亮了前行的道路。从最基础的二进制数，到复杂的CPU指令集，这本书都循序渐进地讲解，并且配有大量的图示和例子，让抽象的概念变得生动形象。尤其令我印象深刻的是，书中对存储器层次结构和总线通信的讲解，让我明白了数据是如何在计算机的各个部件之间高效流动的。我之前一直觉得CPU很神秘，但读完这本书，我终于能理解它执行指令的过程，以及流水线技术如何提高效率。虽然有些章节对我来说还是有点挑战，但我相信通过反复阅读和思考，我一定能掌握这些知识。这本书不仅仅是理论的堆砌，它更注重培养读者的逻辑思维能力和分析问题的能力，这一点对于我这个想要深入理解计算机的人来说，是非常宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年从事IT维护的老兵，我对计算机硬件的各个组成部分都接触过不少，但总感觉对它们之间的协同工作缺乏一个系统性的认识。这本书的到来，正好填补了我这方面的空白。从最初的数电基础，到CPU的微指令和宏指令，再到内存的寻址方式和访问时序，每一个章节都让我有豁然开朗的感觉。我尤其关注书中关于系统总线的设计和优化，这对于理解计算机的性能瓶颈至关重要。此外，书中对网络接口卡（NIC）和存储控制器（如SATA/NVMe）的工作原理的介绍，也让我对这些日常工作中常打交道的设备有了更深入的了解。这本书的语言风格非常朴实，没有过多华丽的辞藻，但每一句话都饱含深意。它让我不再仅仅是“知道”某个部件的存在，而是真正“理解”了它在整个计算机系统中所扮演的角色和工作机制。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当初购买这本书，更多的是出于对“唐朔飞”这个名字的信任。毕竟，在这个领域，他的名字代表着严谨和权威。收到书后，我迫不及待地翻阅了一下，整体感觉非常扎实。这本书的内容并非那种流于表面的科普，而是深入到计算机工作的每一个“毛细血管”。我关注的几个点，比如虚拟存储器的工作原理、Cache的工作机制，以及不同指令集架构的优劣对比，在这本书里都有详尽且专业的阐述。作者在讲解复杂概念时，善于使用比喻和类比，这大大降低了理解的门槛，使得即使是对于初学者，也能逐步领略到计算机硬件的精妙之处。我尤其欣赏书中对于不同技术方案的权衡和分析，这有助于我们站在更高的角度去审视计算机系统的设计哲学。我相信，对于任何想要深入了解计算机底层运作的人来说，这本著作都将是一次非常有价值的阅读体验。