书籍详情
计算机组成与设计：硬件/软件接口
作者：（美）帕特森，（美）亨尼希 著，郑纬民 等译
出版社：机械工业出版社
出版时间：2007-04-01
ISBN：9787111202141
定价：¥75.00
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内容简介
本书是计算机组成的经典教材。全书着眼于当前计算机设计中最基本的概念，展示了软硬件间的关系，并全面介绍当代计算机系统发展的主流技术和最新成就。. 同以往版本一样，本书采用MIPS处理器作为展示计算机硬件技术基本功能的核心。书中逐条指令地列举了完整的MIPS指令集，并介绍了网络和多处理器结构的基本内容。将CPU性能和程序性能紧密地联系起来是本版的一个新增内容。另外，本版对软硬件的讨论更加深入，作者展示了软硬件部件如何影响程序的性能，并在光盘中为侧重硬件和侧重软件的读者分别提供了相关资料。随书光盘内容非常丰富，不仅包括各种配套教学资源，还提供了HDL模拟器、MIPS模拟器以及FPGA设计工具等软件。 本书适合作为高等院校相关专业的本科生和研究生的教材，对广大技术人员也有很高的实际参考价值。 软件设计者对软件系统运行环境的硬件技术是否了解、了解多少，会很大程度地影响软件系统的性能。同样，硬件设计者必须了解设计决策将对软件产生怎样的影响。本书着眼于当前计算机设计中最基本的概念，展示了软硬件间的关系。本书将帮助读者对计算机有更深入的认识。.. 本书采用MIPS处理器作为展示计算机硬件技术基本功能的核心。书中逐条指令地列举了完整的MPS指令集——汇编语言的核心、计算机算术运算、流水线、存储器层次结构以及I／O，并介绍了网络和多处理器结构的基本内容。 将CPU性能和程序性能紧密地联系起来是本版的一个新增内容。作者展示了软件和硬件（如算法、编程语言、编译器、指令集系统结构以及处理器的实现）如何影响程序的性能。另外，本版对软硬件的讨论更加深入，并在光盘中为侧重硬件和侧重软件的读者分别提供了相关资料。 随书光盘的内容非常丰富，不仅包括第9章、附录、本书网站内容、附加习题、术语表、参考文献、索引等，而且提供了HDL模拟器、MIPS模拟器以及FPGA设计工具等软件。
作者简介
David A. Patterson，加州大学伯克利分校计算机科学系教授，美国国家工程研究院院士，IEEE和ACM会员，曾因成功的启发式教育方法被IEEE授予James H.Mulligan，Jr.教育奖章。他因为对RISC技术的贡献而荣获1995年IEEE技术成就奖。在RAID技术方面的成就为他赢得了1999年IEEE Reynold Johnson信息存储奖。2000年他和John L.Hennessy分享了冯·诺伊曼奖。
目录
出版者的话
专家指导委员会
译者序
前言
第1章计算机概念和技术
1.1概述
1.2程序的表象之下
1.3打开计算机的机箱
1.4实例：制造Pentium4芯片
1.5谬误和陷阱
1.6结论
■1.7历史回顾和深入阅读
1.8习题
现实世界中的计算机：信息技术在非IT领域的40亿产值
第2章计算机指令
2.1概述
2.2计算机硬件的操作
2.3计算机硬件的操作数
2.4计算机中指令的表示
2.5逻辑运算
2.6分支指令
2.7计算机硬件的过程支持
2.8人机交互
2.9对32位立即数的MIPS编址和寻址
2.10程序的翻译和启动运行
2.11编译器如何优化
■2.12编译器如何工作初探
2.13以一个C程序的排序为例
■2.14面向对象语言的实现
2.15数组与指针
2.16实例：IA-32指令
2.17谬误和陷阱
2.18结论
■2.19历史回顾和深入阅读
2.20习题
现实世界中的计算机：用数据拯救我们的环境
第3章计算机的算术运算
3.1概述
3.2有符号数与无符号数
3.3加法与减法
3.4乘法
3.5除法
3.6浮点运算
3.7实例：IA-32中的浮点部件
3.8谬误和陷阱
3.9结论
■3.10历史回顾和深入阅读
3.11习题
现实世界中的计算机：重建古代世界
第4章评估和理解性能
4.1概述
4.2CPU的性能和影响因素
4.3性能评估
4.4实例：两个SPEC基准测试以及新型Intel处理器的性能评价
4.5谬误和陷阱
4.6结论
■4.7历史回顾和深入阅读
4.8习题
现实世界中的计算机：使交通工具更快更安全
第5章处理器
5.1概述
5.2逻辑设计规则..
5.3数据通路的建立
5.4一个简单的实现方案
5.5多周期实现方案
5.6异常
■5.7微程序设计：简化控制设计
■5.8使用硬件描述语言进行数字设计概述
5.9实例：近期的Pentium处理器的实现结构
5.10谬误和陷阱
5.11结论
■5.12历史回顾和深入阅读
5.13习题
现实世界中的计算机：助力残障人士
第6章利用流水线提高性能
6.1流水线概述
6.2流水线的数据通路
6.3流水线中的控制
6.4数据冒险与转发
6.5数据冒险与阻塞
6.6分支冒险
■6.7使用硬件描述语言对流水线进行建模
6.8异常
6.9高级话题：如何提高性能
6.10实例：Pentium4处理器的流水线
6.11谬误和陷阱
6.12结论
■6.13历史回顾和深入阅读
6.14习题
现实世界中的计算机：无网守的大众通信方式
第7章层次结构的存储器
7.1概述
7.2高速缓存基础知识
7.3高速缓存性能的评估和提高
7.4虚拟存储器
7.5层次结构存储器的一般框架
7.6实例：PentiumP4和AMDOpteron的存储器层次结构
7.7谬误和陷阱
7.8结论
■7.9历史回顾和深入阅读
7.10习题
现实世界中的计算机：保护世界艺术财富
第8章存储器.网络和其他外围设备
8.1概述
8.2磁盘存储及其可靠性
■8.3网络
8.4总线以及在处理器.内存和I/O设备之间的其他连接
8.5为处理器.内存和操作系统提供I/O设备接口
8.6I/O性能测量：磁盘和文件系统的例子
8.7设计I/O系统
8.8实例：数码相机
8.9谬误和陷阱
8.10结论
■8.11历史回顾和深入阅读
8.12习题
现实世界中的计算机：通过更好的诊断来延长寿命
第9章多处理器和集群
9.1概述
9.2多处理器编程
9.3用单一总线连接的多处理器
9.4通过网络连接的多处理器
9.5集群
9.6网络拓扑结构
9.7片内多处理器和多线程技术
9.8实例：GooglePC集群系统
9.9谬误和陷阱
9.10结论——计算机系统结构的改良和变革
9.11历史回顾和深入阅读
9.12习题
■附录A汇编器.链接器和SPIM模拟器
■附录B逻辑设计基础
■附录C控制器的硬件实现
■附录D桌面计算机.服务器和嵌入式计算机上的RISC体系结构综述
专家指导委员会
译者序
前言
第1章计算机概念和技术
1.1概述
1.2程序的表象之下
1.3打开计算机的机箱
1.4实例：制造Pentium4芯片
1.5谬误和陷阱
1.6结论
■1.7历史回顾和深入阅读
1.8习题
现实世界中的计算机：信息技术在非IT领域的40亿产值
第2章计算机指令
2.1概述
2.2计算机硬件的操作
2.3计算机硬件的操作数
2.4计算机中指令的表示
2.5逻辑运算
2.6分支指令
2.7计算机硬件的过程支持
2.8人机交互
2.9对32位立即数的MIPS编址和寻址
2.10程序的翻译和启动运行
2.11编译器如何优化
■2.12编译器如何工作初探
2.13以一个C程序的排序为例
■2.14面向对象语言的实现
2.15数组与指针
2.16实例：IA-32指令
2.17谬误和陷阱
2.18结论
■2.19历史回顾和深入阅读
2.20习题
现实世界中的计算机：用数据拯救我们的环境
第3章计算机的算术运算
3.1概述
3.2有符号数与无符号数
3.3加法与减法
3.4乘法
3.5除法
3.6浮点运算
3.7实例：IA-32中的浮点部件
3.8谬误和陷阱
3.9结论
■3.10历史回顾和深入阅读
3.11习题
现实世界中的计算机：重建古代世界
第4章评估和理解性能
4.1概述
4.2CPU的性能和影响因素
4.3性能评估
4.4实例：两个SPEC基准测试以及新型Intel处理器的性能评价
4.5谬误和陷阱
4.6结论
■4.7历史回顾和深入阅读
4.8习题
现实世界中的计算机：使交通工具更快更安全
第5章处理器
5.1概述
5.2逻辑设计规则..
5.3数据通路的建立
5.4一个简单的实现方案
5.5多周期实现方案
5.6异常
■5.7微程序设计：简化控制设计
■5.8使用硬件描述语言进行数字设计概述
5.9实例：近期的Pentium处理器的实现结构
5.10谬误和陷阱
5.11结论
■5.12历史回顾和深入阅读
5.13习题
现实世界中的计算机：助力残障人士
第6章利用流水线提高性能
6.1流水线概述
6.2流水线的数据通路
6.3流水线中的控制
6.4数据冒险与转发
6.5数据冒险与阻塞
6.6分支冒险
■6.7使用硬件描述语言对流水线进行建模
6.8异常
6.9高级话题：如何提高性能
6.10实例：Pentium4处理器的流水线
6.11谬误和陷阱
6.12结论
■6.13历史回顾和深入阅读
6.14习题
现实世界中的计算机：无网守的大众通信方式
第7章层次结构的存储器
7.1概述
7.2高速缓存基础知识
7.3高速缓存性能的评估和提高
7.4虚拟存储器
7.5层次结构存储器的一般框架
7.6实例：PentiumP4和AMDOpteron的存储器层次结构
7.7谬误和陷阱
7.8结论
■7.9历史回顾和深入阅读
7.10习题
现实世界中的计算机：保护世界艺术财富
第8章存储器.网络和其他外围设备
8.1概述
8.2磁盘存储及其可靠性
■8.3网络
8.4总线以及在处理器.内存和I/O设备之间的其他连接
8.5为处理器.内存和操作系统提供I/O设备接口
8.6I/O性能测量：磁盘和文件系统的例子
8.7设计I/O系统
8.8实例：数码相机
8.9谬误和陷阱
8.10结论
■8.11历史回顾和深入阅读
8.12习题
现实世界中的计算机：通过更好的诊断来延长寿命
第9章多处理器和集群
9.1概述
9.2多处理器编程
9.3用单一总线连接的多处理器
9.4通过网络连接的多处理器
9.5集群
9.6网络拓扑结构
9.7片内多处理器和多线程技术
9.8实例：GooglePC集群系统
9.9谬误和陷阱
9.10结论——计算机系统结构的改良和变革
9.11历史回顾和深入阅读
9.12习题
■附录A汇编器.链接器和SPIM模拟器
■附录B逻辑设计基础
■附录C控制器的硬件实现
■附录D桌面计算机.服务器和嵌入式计算机上的RISC体系结构综述
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