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計算機組成與設計:硬件/軟件接口

計算機組成與設計:硬件/軟件接口

定 價:¥75.00

作 者: (美)帕特森,(美)亨尼希 著,鄭緯民 等譯
出版社: 機械工業(yè)出版社
叢編項: 軟件接口
標 簽: 維修

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ISBN: 9787111202141 出版時間: 2007-04-01 包裝: 膠版紙
開本: 184*260 頁數: 593 字數:  

內容簡介

  本書是計算機組成的經典教材。全書著眼于當前計算機設計中最基本的概念,展示了軟硬件間的關系,并全面介紹當代計算機系統發(fā)展的主流技術和最新成就。. 同以往版本一樣,本書采用MIPS處理器作為展示計算機硬件技術基本功能的核心。書中逐條指令地列舉了完整的MIPS指令集,并介紹了網絡和多處理器結構的基本內容。將CPU性能和程序性能緊密地聯系起來是本版的一個新增內容。另外,本版對軟硬件的討論更加深入,作者展示了軟硬件部件如何影響程序的性能,并在光盤中為側重硬件和側重軟件的讀者分別提供了相關資料。隨書光盤內容非常豐富,不僅包括各種配套教學資源,還提供了HDL模擬器、MIPS模擬器以及FPGA設計工具等軟件。 本書適合作為高等院校相關專業(yè)的本科生和研究生的教材,對廣大技術人員也有很高的實際參考價值。 軟件設計者對軟件系統運行環(huán)境的硬件技術是否了解、了解多少,會很大程度地影響軟件系統的性能。同樣,硬件設計者必須了解設計決策將對軟件產生怎樣的影響。本書著眼于當前計算機設計中最基本的概念,展示了軟硬件間的關系。本書將幫助讀者對計算機有更深入的認識。.. 本書采用MIPS處理器作為展示計算機硬件技術基本功能的核心。書中逐條指令地列舉了完整的MPS指令集——匯編語言的核心、計算機算術運算、流水線、存儲器層次結構以及I/O,并介紹了網絡和多處理器結構的基本內容。 將CPU性能和程序性能緊密地聯系起來是本版的一個新增內容。作者展示了軟件和硬件(如算法、編程語言、編譯器、指令集系統結構以及處理器的實現)如何影響程序的性能。另外,本版對軟硬件的討論更加深入,并在光盤中為側重硬件和側重軟件的讀者分別提供了相關資料。 隨書光盤的內容非常豐富,不僅包括第9章、附錄、本書網站內容、附加習題、術語表、參考文獻、索引等,而且提供了HDL模擬器、MIPS模擬器以及FPGA設計工具等軟件。

作者簡介

  David A. Patterson,加州大學伯克利分校計算機科學系教授,美國國家工程研究院院士,IEEE和ACM會員,曾因成功的啟發(fā)式教育方法被IEEE授予James H.Mulligan,Jr.教育獎章。他因為對RISC技術的貢獻而榮獲1995年IEEE技術成就獎。在RAID技術方面的成就為他贏得了1999年IEEE Reynold Johnson信息存儲獎。2000年他和John L.Hennessy分享了馮·諾伊曼獎。

圖書目錄

出版者的話
專家指導委員會
譯者序
前言
第1章計算機概念和技術
1.1概述
1.2程序的表象之下
1.3打開計算機的機箱
1.4實例:制造Pentium4芯片
1.5謬誤和陷阱
1.6結論
■1.7歷史回顧和深入閱讀
1.8習題
現實世界中的計算機:信息技術在非IT領域的40億產值
第2章計算機指令
2.1概述
2.2計算機硬件的操作
2.3計算機硬件的操作數
2.4計算機中指令的表示
2.5邏輯運算
2.6分支指令
2.7計算機硬件的過程支持
2.8人機交互
2.9對32位立即數的MIPS編址和尋址
2.10程序的翻譯和啟動運行
2.11編譯器如何優(yōu)化
■2.12編譯器如何工作初探
2.13以一個C程序的排序為例
■2.14面向對象語言的實現
2.15數組與指針
2.16實例:IA-32指令
2.17謬誤和陷阱
2.18結論
■2.19歷史回顧和深入閱讀
2.20習題
現實世界中的計算機:用數據拯救我們的環(huán)境
第3章計算機的算術運算
3.1概述
3.2有符號數與無符號數
3.3加法與減法
3.4乘法
3.5除法
3.6浮點運算
3.7實例:IA-32中的浮點部件
3.8謬誤和陷阱
3.9結論
■3.10歷史回顧和深入閱讀
3.11習題
現實世界中的計算機:重建古代世界
第4章評估和理解性能
4.1概述
4.2CPU的性能和影響因素
4.3性能評估
4.4實例:兩個SPEC基準測試以及新型Intel處理器的性能評價
4.5謬誤和陷阱
4.6結論
■4.7歷史回顧和深入閱讀
4.8習題
現實世界中的計算機:使交通工具更快更安全
第5章處理器
5.1概述
5.2邏輯設計規(guī)則..
5.3數據通路的建立
5.4一個簡單的實現方案
5.5多周期實現方案
5.6異常
■5.7微程序設計:簡化控制設計
■5.8使用硬件描述語言進行數字設計概述
5.9實例:近期的Pentium處理器的實現結構
5.10謬誤和陷阱
5.11結論
■5.12歷史回顧和深入閱讀
5.13習題
現實世界中的計算機:助力殘障人士
第6章利用流水線提高性能
6.1流水線概述
6.2流水線的數據通路
6.3流水線中的控制
6.4數據冒險與轉發(fā)
6.5數據冒險與阻塞
6.6分支冒險
■6.7使用硬件描述語言對流水線進行建模
6.8異常
6.9高級話題:如何提高性能
6.10實例:Pentium4處理器的流水線
6.11謬誤和陷阱
6.12結論
■6.13歷史回顧和深入閱讀
6.14習題
現實世界中的計算機:無網守的大眾通信方式
第7章層次結構的存儲器
7.1概述
7.2高速緩存基礎知識
7.3高速緩存性能的評估和提高
7.4虛擬存儲器
7.5層次結構存儲器的一般框架
7.6實例:PentiumP4和AMDOpteron的存儲器層次結構
7.7謬誤和陷阱
7.8結論
■7.9歷史回顧和深入閱讀
7.10習題
現實世界中的計算機:保護世界藝術財富
第8章存儲器.網絡和其他外圍設備
8.1概述
8.2磁盤存儲及其可靠性
■8.3網絡
8.4總線以及在處理器.內存和I/O設備之間的其他連接
8.5為處理器.內存和操作系統提供I/O設備接口
8.6I/O性能測量:磁盤和文件系統的例子
8.7設計I/O系統
8.8實例:數碼相機
8.9謬誤和陷阱
8.10結論
■8.11歷史回顧和深入閱讀
8.12習題
現實世界中的計算機:通過更好的診斷來延長壽命
第9章多處理器和集群
9.1概述
9.2多處理器編程
9.3用單一總線連接的多處理器
9.4通過網絡連接的多處理器
9.5集群
9.6網絡拓撲結構
9.7片內多處理器和多線程技術
9.8實例:GooglePC集群系統
9.9謬誤和陷阱
9.10結論——計算機系統結構的改良和變革
9.11歷史回顧和深入閱讀
9.12習題
■附錄A匯編器.鏈接器和SPIM模擬器
■附錄B邏輯設計基礎
■附錄C控制器的硬件實現
■附錄D桌面計算機.服務器和嵌入式計算機上的RISC體系結構綜述

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