夜雨聆风
内容简介
《高等学校计算机专业十二五规划教材：计算机组成原理》系统地讲述了计算机*基本的组成和工作原理、分析方法和设计技术，以及有关的先进技术和在计算机组成方面的*进展。全书共分8章。第1章计算机系统概论主要讲述计算机的发展历程、计算机系统的层次结构及组成、计算机的工作过程、性能、分类和应用。第2章运算方法和运算器主要讲述数值数据和非数值数据的表示方法、定点数与浮点数的运算方法和运算器以及数据校验码。第3章存储系统主要讲述存储器的基本概念、半导体存储器、多模块交叉存储器、相联存储器、Cache存储器以及虚拟存储器。第4章指令系统主要讲述指令和数据的寻址方式、指令格式的分析与设计以及CISC和RISC的基本概念。第5章中央处理器主要讲述CPU的功能和组成、时序产生器、微程序控制器、硬连线控制器、流水线技术以及提高单机系统指令级并行性的措施。第6章总线结构主要讲述总线的基本概念、总线仲裁和总线通信以及总线标准。第7章输入/输出设备主要讲述典型输入/输出设备的工作原理和常见的性能指标。第8章输入/输出系统主要讲述输入/输出系统的基本概念、I/O接口的功能和基本结构以及I/O设备的数据传送控制方式。每章针对各主要知识点给出了大量的例题和习题，附录A给出了部分习题的参考答案。
目 录
第1章 计算机系统概论
1.1 计算机发展历程
1.1.1 冯·诺依曼型计算机的特点和功能
1.1.2 计算机的发展历史
1.1.3 计算机的发展趋势
1.2 计算机系统的层次结构及计算机组成
1.2.1 计算机系统的层次结构
1.2.2 计算机系统结构和计算机组成
1.3 计算机系统的组成
1.3.1 计算机的硬件系统
1.3.2 计算机的软件系统
1.3.3 计算机硬件与软件的逻辑等价性
1.4 计算机的工作过程
1.4.1 使用计算机求解的一个简单例子
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（5）自我控制功能。计算机应能保证程序执行的正确性和各部件之间的协调性。
虽然计算机种类繁多，运算处理能力有强有弱，但作为计算机，它们的基本功能却是相同的。即冯·诺依曼型计算机都应当具有输入／输出、记忆、计算、判断和自我控制这五大功能。
60多年来，随着计算机技术的发展和新应用领域的开拓，通用计算机在设计时对冯·诺依曼结构作了很多改进，使计算机系统结构有了很大的发展，例如机器程序与数据分开存放在不同的存储器区域中，程序不允许修改，计算机不再以运算器为中心，而是以存储器为中心等。虽然有以上这些突破，但其本质变化不大，习惯上仍称之为冯·诺依曼型计算机。
冯·诺依曼型计算机的局限性在于它的并行性有限，使工程设计人员一直未能找到构建廉价且与大部分商用软件兼容的快速系统的途径。显然，未受到要与冯·诺依曼体系结构保持兼容性要求约束的工程师们，就可以自由地选择使用许多不同的计算模式。许多不同的研究领域都属于非冯·诺依曼模型的范畴，包括神经网络（利用人脑模型的思想作为计算范式）、基因算法（利用生物学和DNA演化的思想开发的算法）、量子计算机（在量子效应和量子力学基础上开发的进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的计算机）、光子计算机（利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储的计算机）、纳米计算机（采用纳米技术研发的新型高性能计算机）和大规模并行处理机等。在这些新的体系结构中，并行计算的概念是目前流行的。
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