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主编推荐语

开源LoongArch版,学会造计算机。这本书带你从硬件工程师的角度理解软件,从软件工程师的角度理解硬件。

内容简介

本书由国内从事微处理器设计的一线科研人员编写而成。作者从微处理器设计的角度出发,充分考虑计算机体系结构的学科完整性,强调体系结构、基础软件、电路和器件的融会贯通。全书共分12章,包括指令系统结构、计算机硬件结构、CPU微结构、并行处理结构、计算机性能分析等主要内容,重点放在作为软硬件界面的指令系统结构,以及包含CPU、GPU、南北桥协同的计算机硬件结构上。

本书可作为高等院校“计算机体系结构”课程的本科生教材,同时也适合相关专业研究生或计算机技术人员参考阅读。

目录

  • 版权信息
  • 作者简介
  • 编委会名单
  • 丛书序言
  • 推荐序
  • 第3版自序
  • 第2版自序
  • 前言
  • 第一部分 引言
  • 第1章 引言
  • 1.1 计算机体系结构的研究内容
  • 1.2 衡量计算机的指标
  • 1.3 计算机体系结构的发展
  • 1.4 体系结构设计的基本原则
  • 1.5 本章小结
  • 习题
  • 第二部分 指令系统结构
  • 第2章 指令系统
  • 2.1 指令系统简介
  • 2.2 指令系统设计原则
  • 2.3 指令系统发展历程
  • 2.4 指令系统组成
  • 2.5 RISC指令集比较
  • 2.6 C语言的机器表示
  • 2.7 本章小结
  • 习题
  • 第3章 特权指令系统
  • 3.1 特权指令系统简介
  • 3.2 异常与中断
  • 3.3 存储管理
  • 3.4 本章小结
  • 习题
  • 第4章 软硬件协同
  • 4.1 应用程序二进制接口
  • 4.2 六种常见的上下文切换场景
  • 4.3 同步机制
  • 4.4 本章小结
  • 习题
  • 第三部分 计算机硬件结构
  • 第5章 计算机组成原理和结构
  • 5.1 冯·诺依曼结构
  • 5.2 计算机的组成部件
  • 5.3 计算机系统硬件结构发展
  • 5.4 处理器和IO设备间的通信
  • 5.5 本章小结
  • 习题
  • 第6章 计算机总线接口技术
  • 6.1 总线概述
  • 6.2 总线分类
  • 6.3 片上总线
  • 6.4 内存总线
  • 6.5 系统总线
  • 6.6 设备总线
  • 6.7 本章小结
  • 习题
  • 第7章 计算机系统启动过程分析
  • 7.1 处理器核初始化
  • 7.2 总线接口初始化
  • 7.3 设备的探测及驱动加载
  • 7.4 多核启动过程
  • 7.5 本章小结
  • 习题
  • 第四部分 CPU微结构
  • 第8章 运算器设计
  • 8.1 二进制与逻辑电路
  • 8.2 简单运算器设计
  • 8.3 定点补码乘法器
  • 8.4 本章小结
  • 习题
  • 第9章 指令流水线
  • 9.1 单周期处理器
  • 9.2 流水线处理器
  • 9.3 指令相关和流水线冲突
  • 9.4 流水线与异常处理
  • 9.5 提高流水线效率的技术
  • 9.6 本章小结
  • 习题
  • 第五部分 并行处理结构
  • 第10章 并行编程基础
  • 10.1 程序的并行行为
  • 10.2 并行编程模型
  • 10.3 典型并行编程环境
  • 10.4 本章小结
  • 习题
  • 第11章 多核处理结构
  • 11.1 多核处理器的发展演化
  • 11.2 多核处理器的访存结构
  • 11.3 多核处理器的互连结构
  • 11.4 多核处理器的同步机制
  • 11.5 典型多核处理器
  • 11.6 本章小结
  • 习题
  • 第六部分 系统评价与性能分析
  • 第12章 计算机系统评价和性能分析
  • 12.1 计算机系统性能评价指标
  • 12.2 测试程序集
  • 12.3 性能分析方法
  • 12.4 性能测试和分析实例
  • 12.5 本章小结
  • 习题
  • 总结:什么是计算机体系结构
  • 参考文献
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评分及书评

4.7
28个评分
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    给这本书评了
    5.0

    人工智能、大数据、云计算、物联网、移动互联网以及区块链等新一代信息技术及其融合发展是当代智能科技的主要体现,并形成智能时代在当前以及未来一个时期的鲜明技术特征。智能时代来临之际,面对全球范围内以智能科技为代表的新技术革命,教育学习也处于重要的变革时期。

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      给这本书评了
      5.0
      学习的纬度

      计算机体系结构”(Computer Architecture)也称为 “计算机系统结构”,是计算机科学与技术一级学科下最重要的二级学科。“计算机体系结构” 是研究怎么造计算机而不是怎么用计算机的学科。我国学者在如何用计算机的某些领域的研究已走到世界前列,例如最近很红火的机器学习领域,中国学者发表的论文数和引用数都已超过美国,位居世界第一。但在如何造计算机的领域,参与研究的科研人员较少,科研水平与国际上还有较大差距。2016 年国家自然科学基金会计算机学科的面上项目共有 4863 项申请,但申报 “计算机体系结构”(F0203)方向的项目只有 22 项,占总申报项目的 0.45%,而申报计算机图像与视频处理方向的项目有 439 项。

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        给这本书评了
        5.0

        计算机专业教育既要凝练计算技术发展中的 “不变要素”,也要更好地体现时代变化引发的教育内容的更新;既要突出计算机科学与技术专业的核心地位与基础作用,也需兼顾新设专业对专业知识结构所带来的影响。适应智能时代需求的计算机类高素质人才,除了应具备科学思维、创新素养、敏锐感知、协同意识、终身学习和持续发展等综合素养与能力外,还应具有深厚的数理理论基础、扎实的计算思维与系统思维、新型计算系统创新设计以及智能应用系统综合研发等专业素养和能力。

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        出版方

        机械工业出版社有限公司

        机械工业出版社是全国优秀出版社,自1952年成立以来,坚持为科技、为教育服务,以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨,以“服务社会和人民群众需求,传播社会主义先进文化”为己任,产业结构不断完善,已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸,现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社,涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。