新書推薦:

《
我们都会变有钱:投资的道与术
》
售價:HK$
63.8

《
人体使用指南:没有什么比身体更重要
》
售價:HK$
92.0

《
黄土馆事件
》
售價:HK$
80.2

《
“一国两制”下香港维护国家安全的实践(16开本繁体字版)
》
售價:HK$
18.9

《
2025年《咬文嚼字》合订本(平)
》
售價:HK$
93.2

《
土地:对所有权的渴求如何塑造现代世界
》
售價:HK$
80.2

《
维特根斯坦论美学、伦理学、心理学与人类学
》
售價:HK$
68.4

《
清代社会性别规范(2025年费正清奖,晚期帝制中国性别跨越故事诸相)
》
售價:HK$
103.8
|
| 內容簡介: |
|
本书理论与实践并重。本书在介绍理论时,力求简明扼要,注重实例;内容与时俱进,在人工智能广泛应用的背景下,增加了GPU等并行计算的元素;关注行业生态,融入了国产计算机和国产芯片指令集等内容。本书每个重点章节都有相应的实验,有详细的操作步骤并配有截图,为的是方便读者自学实验,动手操作,加深对计算机运行的理解。本书可作为高等院校计算机类专业相关课程的教材,也可作为非计算机类专业相关课程的教材或参考书,还可作为计算机硬件工程师、计算机爱好者的参考书或指导书。
|
| 關於作者: |
|
关展鹏,广东白云学院大数据与计算机学院副教授,主要从事方向云计算、网络空间安全等。
|
| 目錄:
|
第1章 计算机系统的基本概念1 1.1 引言1 1.1.1 计算机的发展史2 1.1.2 计算机系统的组成和特点4 1.2 计算机的应用分类7 1.2.1 摩尔定律与计算机行业应用7 1.2.2 实体计算机分类8 1.2.3 计算机的典型应用场景10 1.3 计算机的性能指标12 1.3.1 与空间相关的指标13 1.3.2 与时间相关的指标14 习题115 第2章 计算机系统的工作原理17 2.1 从高级语言到机器语言17 2.1.1 计算机系统的层次结构18 2.1.2 程序如何在计算机中运行19 2.2 冯 诺依曼体系结构与现代计算机组成20 2.2.1 冯 诺依曼体系结构的基本组成和特点20 2.2.2 哈佛体系结构24 2.3 计算机的工作过程25 2.3.1 一间特别的工厂25 2.3.2 计算机“工厂”27 2.3.3 典型指令的执行过程30 习题231 第3章 数制及逻辑设计基础34 3.1 数字系统34 3.1.1 按位计数系统34 3.1.2 二进制系统35 3.1.3 二进制数和十进制数之间的转换36 3.1.4 十六进制表示法38 3.2 逻辑设计基础40 3.2.1 基本门电路40 3.2.2 逻辑代数42 3.2.3 触发器50 3.2.4 集成电路57 3.3 课堂实践一:DS-VLAB简介65 3.3.1 初次使用66 3.3.2 绘制第一个电路68 3.3.3 电路图设置70 3.3.4 电路图的保存与加载72 习题372 第4章 总线与I/O设备74 4.1 总线的基本概念74 4.1.1 总线的分类75 4.1.2 总线的特性77 4.1.3 总线的性能指标78 4.2 总线结构和总线标准79 4.2.1 总线结构79 4.2.2 总线标准82 4.3 课堂实践二:总线时序仿真86 4.3.1 实验目的86 4.3.2 实验要求86 4.3.3 实验原理87 4.3.4 实验内容与步骤89 4.3.5 实验思考90 4.4 I/O设备90 4.4.1 I/O设备的发展简况90 4.4.2 常见的I/O设备92 4.5 I/O接口与控制方式94 4.5.1 I/O接口94 4.5.2 程序查询方式95 4.5.3 中断方式98 4.5.4 DMA方式102 4.5.5 通道方式104 习题4106 第5章 存储器108 5.1 存储系统108 5.1.1 常见的存储器及其分类108 5.1.2 存储器的性能指标111 5.1.3 存储系统的层次结构112 5.1.4 存储系统的层次结构实战案例――华为新一代高端混合闪存114 5.2 主存储器115 5.2.1 主存的基本结构115 5.2.2 主存中数据的存储116 5.2.3 CPU与主存的连接120 5.2.4 存储器的扩展122 5.2.5 并行主存系统126 5.3 辅助存储器129 5.3.1 常见的辅存及其分类130 5.3.2 辅存的发展137 5.4 高速缓冲存储器145 5.4.1 程序访问的局部性146 5.4.2 Cache的基本概念148 5.4.3 地址映射149 5.4.4 替换算法154 5.4.5 写入策略155 5.5 课堂实践三:存储器仿真156 5.5.1 实验目的156 5.5.2 实验要求157 5.5.3 实验原理157 5.5.4 实验内容与步骤159 5.5.5 实验思考162 习题5162 第6章 中央处理器167 6.1 计算机的运算167 6.1.1 无符号数和有符号数167 6.1.2 数的定点表示和浮点表示171 6.1.3 定点运算173 6.1.4 算术逻辑单元179 6.2 课堂实践四:运算器仿真183 6.2.1 实验目的183 6.2.2 实验要求184 6.2.3 实验原理184 6.2.4 实验内容与步骤188 6.2.5 实验思考191 6.3 CPU的组成192 6.3.1 CPU的结构框图192 6.3.2 CPU的寄存器193 6.3.3 CPU的主要性能指标194 6.3.4 国产CPU195 6.4 课堂实践五:累加器仿真196 6.4.1 实验目的196 6.4.2 实验要求196 6.4.3 实验原理197 6.4.4 实验内容与步骤199 6.4.5 实验思考201 6.5 指令系统201 6.5.1 指令格式201 6.5.2 寻址方式203 6.5.3 中断处理机制207 6.5.4 国内外指令系统发展211 6.6 课堂实践六:程序计数器仿真212 6.6.1 实验目的212 6.6.2 实验要求213 6.6.3 实验原理213 6.6.4 实验内容与步骤215 6.6.5 实验思考218 6.7 流水线技术218 6.7.1 指令流水线的工作原理218 6.7.2 指令流水线的相关性问题220 6.7.3 指令流水线的主要性能指标224 6.8 课堂实践七:指令控制流仿真226 6.8.1 实验目的226 6.8.2 实验要求226 6.8.3 实验原理226 6.8.4 实验内容与步骤228 6.7.5 实验思考231 6.9 并行处理系统231 6.9.1 并行处理系统概述231 6.9.2 GPU架构235 习题6237 第7章 控制单元242 7.1 指令周期242 7.1.1 指令周期的概念242 7.1.2 指令周期的数据流244 7.2 控制单元的功能247 7.2.1 控制器的组成247 7.2.2 控制单元的外特性248 7.2.3 控制器的硬件实现249 7.2.4 时序控制与微命令250 7.3 微程序控制器253 7.3.1 微程序设计思想253 7.3.2 微程序控制单元255 7.3.3 微指令的设计259 7.3.4 微程序的设计262 7.4 课堂实践八:微程序控制器仿真265 7.4.1 实验目的265 7.4.2 实验要求265 7.4.3 实验原理265 7.4.4 实验内容与步骤268 7.4.5 实验思考269 习题7269 第8章 简单模型机设计272 8.1 简单模型机概述272 8.1.1 实验目的272 8.2.2 实验任务273 8.2 实验原理与简单模型机总体设计273 8.2.1 总体设计273 8.2.2 指令系统设计276 8.2.3 微指令与微程序设计278 8.3 实验内容与步骤283 8.3.1 组建实验电路283 8.3.2 电路预设置283 8.3.3 运行程序283 8.4 实验思考286 习题8286 第9章 简单模型机编程288 9.1 简单模型机编程概述288 9.1.1 实验目的288 9.1.2 实验任务288 9.2 实验原理289 9.2.1 指令系统289 9.2.2 程序与数据290 9.3 实验内容与步骤291 9.3.1 微程序流程图设计291 9.3.2 设置微命令291 9.3.3 运行程序293 9.4 实验思考295 习题9296 第10章 指令集进阶297 10.1 指令集进阶实验概述297 10.1.1 实验目的297 10.1.2 实验任务298 10.2 实验设计思路分析298 10.2.1 模型机指令集298 10.2.2 汇编程序设计分析299 10.2.3 模型机设计思路分析300 10.3 实验内容300 10.3.1 模型机总体设计300 10.3.2 机器指令格式302 10.3.3 微指令格式设计302 10.3.4 组建实验电路302 10.3.5 微程序流程图设计305 10.3.6 程序和微程序设计306 10.3.7 运行程序309 10.4 实验思考309 习题10309
|
|