20xx年清華大學(xué)出版社出版的圖書(shū)計(jì)算機(jī)組織：原理、分析與設(shè)計(jì)01圖書(shū)簡(jiǎn)介本書(shū)的使用前言目錄目錄030204基本信息《計(jì)算機(jī)組織：原理、分析與設(shè)計(jì)》是2005年清華大學(xué)出版社出版的圖書(shū)，作者是金蘭。圖書(shū)簡(jiǎn)介圖書(shū)簡(jiǎn)介本書(shū)是大學(xué)本科計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)講授“計(jì)算機(jī)組織”課程的教科書(shū)或教學(xué)參考書(shū)。其內(nèi)容的深度和廣度，既適用于大學(xué)本科的課堂教學(xué)，也適用于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員閱讀參考。本書(shū)內(nèi)容自成體系，深入淺出地介紹了計(jì)算機(jī)各主要功能部件的組成原理，通過(guò)具體的性能分析，了解其基本設(shè)計(jì)方法。為了適應(yīng)廣大讀者不同的專(zhuān)業(yè)背景以及不同專(zhuān)業(yè)課程體系對(duì)“計(jì)算機(jī)組織”課程內(nèi)容的要求，本書(shū)在選材上著重考慮從基本內(nèi)容（數(shù)字信息和基本邏輯設(shè)計(jì)）出發(fā)，逐步深入到計(jì)算機(jī)各主要功能部件以及由它們相互連接組成的數(shù)據(jù)路徑和控制器的設(shè)計(jì)。本書(shū)區(qū)別于其他同類(lèi)教材的主要特點(diǎn)之一是同時(shí)出版由原作者撰寫(xiě)的英文和中文教材，以便于大學(xué)推廣雙語(yǔ)教學(xué)，并將有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)本書(shū)的同時(shí)，提高英文閱讀寫(xiě)作能力，同時(shí)還可以進(jìn)一步參考有關(guān)的英文文獻(xiàn)。前言前言本書(shū)寫(xiě)作目的是為計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)提供一本可用于“計(jì)算機(jī)組織”課程的基礎(chǔ)教科書(shū)。本書(shū)內(nèi)容自成體系，因而只需具備計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)即可閱讀。在選材廣度上包括計(jì)算機(jī)信息和數(shù)字邏輯的基礎(chǔ)知識(shí)，在深度上則為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和將來(lái)從事計(jì)算機(jī)專(zhuān)職工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。寫(xiě)作一本“計(jì)算機(jī)組織”教材的難點(diǎn)之一是關(guān)于“計(jì)算機(jī)組織”和“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)”缺乏被共同接受的定義。通常在科研文獻(xiàn)中對(duì)這兩個(gè)名詞的了解從概念上有如下區(qū)分：計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)是指由匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)人員所看到的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特性,而計(jì)算機(jī)組織則是為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)而組成的功能部件及其相互連接。我們比較贊同這一理解，從而認(rèn)為“計(jì)算機(jī)組織”是一門(mén)低層次的偏重硬件的課程，而“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)”則是一門(mén)高層次的偏重系統(tǒng)的課程。另一方面，我們理解計(jì)算機(jī)組織和計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的課程體系又是相互緊密關(guān)聯(lián)的，以至于我們很難把它們明確區(qū)分開(kāi)來(lái)。我們寧愿把計(jì)算機(jī)組織中的“硬件”理解為一種“邏輯”個(gè)體而不是一種“物理”個(gè)體。從系統(tǒng)的角度看，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以被視為一種多層次結(jié)構(gòu)的抽象體，而這種觀點(diǎn)對(duì)于理解計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和組織有很重要的影響。有些關(guān)于計(jì)算機(jī)組織的教科書(shū)按照計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)從上而下或從下而上地表達(dá)，這種方法特別適合于對(duì)只有極少背景知識(shí)而缺乏這種層次結(jié)構(gòu)概念的學(xué)生講授。然而，更多的計(jì)算機(jī)組織教科書(shū)是根據(jù)計(jì)算機(jī)的主要功能部件(中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出、控制器等)來(lái)表述，同時(shí)在觀念上仍保持計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全局性層次結(jié)構(gòu)。后一種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以集中敘述計(jì)算機(jī)各個(gè)功能部件的原理和設(shè)計(jì)，從而避免導(dǎo)致課程涉及面過(guò)廣的毛病。本書(shū)的使用本書(shū)的使用本書(shū)是在作者們講授計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程“計(jì)算機(jī)組織概論”經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上寫(xiě)成的。一般而言，像我們這樣的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)，其課程體系中沒(méi)有一門(mén)關(guān)于數(shù)字邏輯的專(zhuān)門(mén)課程，但可能會(huì)有一門(mén)被稱(chēng)為“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的課程。這門(mén)課程可能包括某些數(shù)字邏輯的概念，但主要講授匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，至少會(huì)講授匯編語(yǔ)言的基本概念作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次的重要一級(jí)。因此本書(shū)不講授一種特定的匯編語(yǔ)言并讓學(xué)生實(shí)際練習(xí)程序設(shè)計(jì)，但是我們?nèi)粤腥胍徽隆爸噶钕到y(tǒng)結(jié)構(gòu)”,集中講授與計(jì)算機(jī)組織緊密相關(guān)的一些課題（例如指令形式、變址方式和指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。因而本書(shū)不強(qiáng)調(diào)匯編語(yǔ)言，而強(qiáng)調(diào)數(shù)字邏輯，并且我們處理數(shù)字邏輯的教學(xué)材料是從實(shí)際的觀點(diǎn)出發(fā)的，即強(qiáng)調(diào)它對(duì)計(jì)算機(jī)線(xiàn)路和部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的重要性。學(xué)生應(yīng)從介紹數(shù)字邏輯的兩章（第3章和第4章）學(xué)習(xí)這些線(xiàn)路和部件的分析和設(shè)計(jì)方法。如果條件（資源和課程進(jìn)度計(jì)劃）允許，他們還可以使用模擬軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)和測(cè)試這些線(xiàn)路和部件。這樣的實(shí)際動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)會(huì)給學(xué)生奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，去學(xué)習(xí)以后各章在計(jì)算機(jī)功能部件一級(jí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容。本書(shū)的副標(biāo)題強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)組織的分析與設(shè)計(jì)。但是，我們并不是企圖教會(huì)學(xué)生設(shè)計(jì)能作為商品的實(shí)際計(jì)算機(jī)。我們的目的只是為了讓學(xué)生根據(jù)本書(shū)所敘述的方法，通過(guò)分析和設(shè)計(jì)加深對(duì)計(jì)算機(jī)組織的了解。因此，本書(shū)并不強(qiáng)調(diào)商品處理機(jī)的典型研究，因?yàn)樗鼈冞^(guò)于復(fù)雜，可能會(huì)妨礙學(xué)生學(xué)習(xí)基本層次設(shè)計(jì)方法。我們的意圖仍然是教會(huì)學(xué)生設(shè)計(jì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的概念和技術(shù)，但我們使用實(shí)際計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)化版本作為例子，從高層的指令系統(tǒng)級(jí)直到基礎(chǔ)層的邏輯線(xiàn)路級(jí)和微程序級(jí)來(lái)說(shuō)明計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)路徑和控制器的設(shè)計(jì)方法。這樣“從動(dòng)手中學(xué)習(xí)”，學(xué)生不但能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的處理機(jī)，并且能利用適當(dāng)?shù)哪M軟件在個(gè)人計(jì)算機(jī)上去實(shí)現(xiàn)一個(gè)“真實(shí)的”工作模型。我們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明這一學(xué)習(xí)方法對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是有效的。目錄目錄第1章緒論1.1計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和組織的領(lǐng)域11.2計(jì)算機(jī)組織的模型21.2.1計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程的層次結(jié)構(gòu)21.2.2計(jì)算機(jī)組織