计算机组成原理复习指南与题解

计算机组成原理复习指南与题解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:李俊杰等编
出品人:
页数:391
译者:
出版时间:2004-3
价格:33.0
装帧:平装
isbn号码:9787302103813
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机组成原理
  • 复习指南
  • 题解
  • 计算机体系结构
  • 考研
  • 期末复习
  • 汇编语言
  • 数字逻辑
  • 计算机硬件
  • 基础知识
  • 学习辅导
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

本书以计算机组成结构中心,讲述计算机硬件系统中各大部分的组成原理。全书共分8章,内容包括:计算机系统概论、数据编码和数据运算、存储器系统、指令系统、中央处理器、系统总线、外围设备、输入输出系统。每章由4部分构成,即基本概念、基本理论、典型例题和习题。考点精要部分高度概括了本章知识内容及注意要点;例题解析部分详尽地解答了精选的典型例题,各题都包含有相关知识、例题分析和例题答案;习题及参考答案收集了大量的相关试题并给出了相应的答案。

本书是大学生学习计算机硬件的配套教材,也可作为研究生、教师、科技人员深入学习计算机组成原理的参考资料。

《计算机组成原理:深度解析与实战演练》 本书旨在为学习计算机组成原理的学生和从业人员提供一份全面、深入且极具实践价值的学习资料。不同于市面上许多仅侧重概念罗列或公式堆砌的教材,本书将理论与实践紧密结合,力求让读者在理解核心概念的同时,掌握解决实际问题的能力。 核心内容概述: 本书的编写思路是围绕“为什么”和“怎么做”展开,而非仅仅“是什么”。我们力求剥开技术的表层,探究其背后的设计哲学和实现原理。 1. 数字逻辑基础与逻辑电路设计: 二进制世界: 从最基础的二进制表示法、逻辑门(AND, OR, NOT, XOR等)开始,详细阐述布尔代数及其简化定理,为后续理解更复杂的逻辑电路奠定坚实基础。 组合逻辑电路: 深入讲解编码器、译码器、多路选择器、加法器(半加器、全加器、超前进位加法器)、比较器等核心组合逻辑模块的设计原理与应用。我们会通过实际例子,如 ALU(算术逻辑单元)的构建,展示这些单元如何协同工作。 时序逻辑电路: 重点介绍触发器(SR, JK, T, D触发器)、寄存器、移位寄存器、计数器(行波计数器、同步计数器)的工作原理和设计方法。理解时序逻辑是掌握CPU状态转移和数据存储的关键。 有限状态机(FSM): 详细介绍Moore和Mealy两种状态机的模型,以及如何设计和分析它们。这对于理解控制器的逻辑至关重要。 2. 数据通路与控制器设计: 指令集架构(ISA): 深入分析不同类型的指令(数据传输、算术逻辑、控制转移、输入输出)的功能、寻址方式(立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址等)及其对硬件设计的需求。 CPU内部结构: 详细解析CPU的主要组成部分,包括程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、通用寄存器组、算术逻辑单元(ALU)、指令译码器、控制器等。 单周期CPU设计: 从指令执行流程出发,一步步构建一个能执行基本指令的单周期CPU模型。我们会详细讲解数据通路图的绘制、控制信号的产生以及各个阶段(取指令、译码、执行、访存、写回)的协同工作。 多周期CPU设计: 讨论单周期CPU的时钟周期过长问题,并引入多周期CPU的概念。讲解如何将指令执行过程划分为多个时钟周期,以及每个周期所需的数据通路和控制信号。 流水线技术: 这是提升CPU性能的关键。本书将深入讲解指令流水线的基本概念、工作原理、流水线冒险(结构冒险、数据冒险、控制冒险)及其解决方案(暂停、转发、流水线重叠、分支预测等)。通过实例演示,让读者清晰理解流水线如何提高指令吞吐量。 3. 存储器系统: 存储器层次结构: 解释寄存器、高速缓存(Cache)、主存(RAM)、辅存(硬盘)等不同层级存储器的作用、性能特点和成本。 主存组织: 讲解半导体存储器(DRAM, SRAM)的工作原理,包括读写时序、刷新机制等。 高速缓存(Cache): 详细阐述Cache的工作原理、映射方式(直接映射、全相联映射、组相联映射)、替换算法(LRU, FIFO, Random)、写策略(写回法、写通法)以及命中率的影响因素。理解Cache机制是优化程序性能的关键。 虚拟存储器: 介绍虚拟存储器的概念,包括页式管理、段式管理、页式段式混合管理。深入讲解页表、TLB(快表)的作用及其如何实现地址转换。 4. 输入输出(I/O)系统: I/O接口: 讲解I/O端口、I/O控制方式(程序查询、中断、DMA)。 中断系统: 详细介绍中断的产生、中断向量、中断服务程序(ISR)、中断优先级、中断嵌套等概念。 直接内存访问(DMA): 阐述DMA的原理、DMA控制器的工作方式及其如何实现CPU与I/O设备的高效数据传输,减轻CPU负担。 本书特色: 深度与广度兼备: 覆盖计算机组成原理的核心知识点,并对关键概念进行深度剖析。 理论联系实际: 结合实际的硬件设计和优化思路,帮助读者理解理论在工程实践中的应用。 循序渐进的学习路径: 从基础的数字逻辑开始,逐步深入到复杂的CPU设计和存储器系统,确保学习过程的连贯性。 图文并茂的讲解: 大量使用流程图、时序图、逻辑图等辅助理解,将抽象的概念具象化。 启发式思考: 鼓励读者主动思考,理解“为什么”这样设计,培养独立解决问题的能力。 本书适合所有对计算机底层运作原理感兴趣的读者,包括计算机科学与技术、软件工程、电子工程等专业的学生,以及希望提升自身技术功底的软件开发工程师、嵌入式系统工程师等。通过本书的学习,您将能够更深刻地理解计算机的“脉搏”,为深入学习操作系统、编译原理、高性能计算等领域打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书在数据通路和控制通路的设计方面,为我提供了极大的帮助。我一直对CPU如何指挥各个部件协同工作感到好奇,而这本书则详细地解答了我的疑问。作者在讲解数据通路时,详细介绍了ALU、寄存器堆、多路选择器等关键组件的功能和连接方式。通过清晰的图示,我能够直观地看到数据是如何在这些组件之间流动的。我特别喜欢书中对指令执行过程中数据流动的具体分析,比如加载指令、算术指令和分支指令在数据通路上的具体表现。这让我能够更好地理解CPU是如何根据不同的指令执行不同的操作。更重要的是,作者深入讲解了控制通路的设计。它让我明白了CPU是如何通过控制信号来协调各个数据通路组件的工作。书中对硬布线逻辑和微程序控制的对比分析,让我能够更深刻地理解两种控制方式的优缺点。我尤其欣赏书中对RISC和CISC指令集架构的比较,这让我能够理解不同指令集设计哲学对CPU结构的影响。通过对这些内容的学习,我能够更清晰地认识到CPU的内部结构是如何与指令集紧密结合的。这本书不仅让我了解了CPU的基本工作原理,还让我对其设计思想有了更深入的理解。

评分

这本书的装订质量相当不错,拿在手里感觉很实在,不会轻易散架,这点对于需要反复翻阅的复习资料来说非常重要。我最看重的是一本复习资料是否能够提供高质量的习题和详细的解析,因为理论知识的学习最终要通过实践来巩固。这本书在这方面做得非常出色,习题的类型涵盖了计算机组成原理的各个方面,从选择题、填空题到简答题和综合分析题,应有尽有。更难得的是,每道题的解析都写得非常详尽,不仅给出了正确答案,还对解题思路进行了深入剖析,解释了为什么选择这个答案,以及其他选项的错误之处。这种细致的解析,让我能够从中学习到解题技巧和思路,而不只是被动地记住答案。我发现,很多习题都来自于历年的考试真题,这为我提供了极好的模拟练习机会,让我能够提前熟悉考试的风格和难度。通过做这些习题,我不仅巩固了课堂上学到的知识,还发现了自己在哪些地方理解不够透彻,能够及时进行弥补。书中的一些综合性题目,更是能够考察我对多个知识点的融会贯通能力,这对于提升我的应试能力非常有帮助。我尤其欣赏书中对于一些典型错误案例的分析,作者通过指出常见的误区,并给出正确的解释,帮助我避免走弯路。总而言之,这本书的题解部分是我最满意的地方,它为我的复习提供了一个高效且有效的练习平台。

评分

我一直认为,理解计算机的存储器系统,特别是主存和外存,对于全面掌握计算机组成原理至关重要。这本书在这方面提供了非常扎实的理论基础和清晰的讲解。作者首先详细介绍了主存储器(RAM)的组成和工作原理,包括DRAM和SRAM的区别,以及它们在计算机中的不同应用场景。我非常喜欢书中对存储器扩展的讲解,比如如何通过位扩展和字扩展来构建更大容量的存储器。这让我理解了计算机是如何通过简单的单元组合来满足日益增长的存储需求的。在学习外存储器时,我被书中对硬盘驱动器(HDD)和固态硬盘(SSD)的工作原理的详细描述所吸引。作者不仅解释了它们的基本结构,还深入探讨了它们在数据读写、寻址以及性能方面的特点。我尤其欣赏书中对文件系统和磁盘调度算法的介绍,这让我明白了操作系统是如何管理外存储器中的数据的。书中对虚拟存储器概念的讲解也十分到位,它通过页式存储和段式存储的方式,让我理解了如何在有限的主存空间中模拟出更大的虚拟地址空间。这本书为我构建了关于计算机存储系统完整而深刻的认知。

评分

我一直对计算机的内部运作机制感到好奇,尤其是CPU是如何执行指令,内存是如何存储数据的。这本书的开头部分,对于数据表示和运算的讲解,给我留下了深刻的印象。作者用通俗易懂的语言,解释了二进制、补码、移码等概念,并通过大量的例子,让我能够直观地理解这些概念在计算机中的应用。我尤其喜欢书中对逻辑运算和算术运算的详细介绍,它让我明白了计算机是如何进行各种计算的。在学习CPU的部分,我被书中对指令集架构的分析所吸引。作者并没有简单地罗列指令,而是深入讲解了指令的格式、寻址方式以及指令的执行流程。通过对不同指令的剖析,我能够更清楚地了解到CPU是如何解码指令、如何访问内存、如何进行数据处理的。书中对流水线技术和超标序执行的讲解,更是让我惊叹于现代CPU的设计之精妙。作者通过图示和流程图,生动地展示了这些技术是如何提高CPU的执行效率的。我对书中对存储器层次结构的描述也印象深刻。从寄存器到高速缓存,再到主存和外存,每一个层次的存储器都有其独特的特点和作用。作者详细解释了它们之间的关系,以及数据如何在不同层次之间进行传递。这种对细节的关注,让我能够更全面地理解计算机的存储系统。

评分

在学习计算机组成原理的过程中,我常常会遇到一些抽象的概念,比如时序逻辑电路、状态机等,这些知识点对我来说一直是个难点。这本书在这方面提供了非常有价值的帮助。作者在讲解时序逻辑电路时,并没有直接抛出复杂的公式,而是从最基本的触发器开始,一步步引导我理解组合逻辑和时序逻辑的区别,以及它们在计算机中的应用。我对书中关于D触发器、JK触发器、T触发器等基本单元的讲解非常满意,通过清晰的图示和详细的推导,让我能够彻底理解它们的构成和工作原理。更重要的是,作者将这些基本单元组合起来,讲解了如何构建更复杂的时序逻辑电路,例如计数器、寄存器和移位寄存器。我发现,书中对状态机的讲解也十分清晰,作者通过状态转换图和状态转移表,让我能够直观地理解状态机的设计思路和实现方法。这对于理解CPU的控制逻辑和指令译码器的设计非常有帮助。我特别喜欢书中对冒险(hazard)问题的探讨,作者不仅指出了冒险的类型,还提出了相应的解决方法,这让我对CPU设计的复杂性有了更深的认识。总的来说,这本书在时序逻辑电路和状态机方面的讲解,为我攻克了学习中的一大难关,让我对数字逻辑设计有了更扎实的理解。

评分

我对计算机的内存系统一直非常感兴趣,尤其是缓存(Cache)的设计。这本书在这方面提供了极其详尽和深入的讲解,让我受益匪浅。作者首先介绍了内存层次结构的概念,解释了为什么需要缓存以及缓存的基本工作原理。我非常喜欢书中对不同缓存替换算法的详细介绍,比如LRU(最近最少使用)、FIFO(先进先出)和随机替换等。作者通过图示和具体的例子,让我能够直观地理解这些算法的逻辑,以及它们如何影响缓存的命中率。我尤其对书中对缓存的写策略,包括写回(write-back)和写通(write-through)的对比分析印象深刻,这让我理解了两种策略在一致性和性能上的权衡。书中还详细介绍了缓存的组织方式,包括直接映射、全相联和组相联。我特别欣赏书中对组相联缓存的讲解,它将直接映射和全相联的优点结合起来,提供了更好的性能。对缓存一致性协议(如MESI协议)的深入剖析,更是让我惊叹于多处理器系统中缓存设计所面临的挑战以及解决方案的精妙。这本书为我揭示了内存系统设计的深层奥秘,让我对计算机性能的提升有了更直观的认识。

评分

这本书的封面设计简洁大方,给我一种专业严谨的印象。翻开书页,我首先被其清晰的排版和舒适的字体所吸引。作为一名正在为考试奋斗的学生,我深知一本好的复习资料的重要性,它不仅需要内容详实,更要逻辑清晰,易于理解。我之所以选择这本书,是因为我在互联网上看到了它被许多同学推荐,都说它的讲解深入浅出,能够有效地帮助理解计算机组成原理这个看似枯燥的学科。在实际阅读过程中,我发现作者在内容的组织上花了大量心思。理论知识的讲解并非生硬的堆砌,而是层层递进,循序渐进,仿佛一位经验丰富的老师在耳边娓娓道来。从最基础的二进制运算,到复杂的CPU结构和指令集,每一个概念的引入都伴随着清晰的解释和恰当的比喻,这对于我这样基础相对薄弱的读者来说,无疑是一剂强心针。书中对一些核心概念的阐释,比如流水线技术、存储器层次结构等,都做得非常到位,让我能够更深刻地理解它们是如何协同工作,共同构建起一台完整的计算机。我特别喜欢书中对各个组成部分功能和相互关系的描述,它不像某些资料那样零散,而是将其有机地联系起来,形成一个完整的知识体系。这种系统性的讲解,让我能够从宏观上把握计算机的整体架构,而不是仅仅停留在对单个部件的认识上。此外,书中的语言风格也十分友好,避免了过于晦涩的专业术语,即使是初次接触这些概念的学生,也能很快进入学习状态。我对这本书的整体风格非常满意,它给我带来了前所未有的学习体验,让我对计算机组成原理的学习充满了信心。

评分

我对并行计算和多处理器系统一直抱有浓厚的兴趣,因为它代表了计算机技术的发展方向。这本书在这方面提供了非常前沿和深入的讲解,让我大开眼界。作者首先介绍了并行计算的基本概念,包括任务并行和数据并行,以及不同类型的并行处理模型,比如SIMD、MIMD和MISD。我非常喜欢书中对多核处理器和多线程技术的讲解,它让我明白了现代计算机是如何通过集成多个处理器核心来提高计算能力的。书中对共享内存模型和分布式内存模型的对比分析,也让我对不同并行体系结构有了更清晰的认识。我尤其对书中对并行算法的设计和优化进行了深入探讨,比如并行排序、并行搜索和并行卷积等。作者通过具体的例子,让我理解了如何在并行环境中高效地执行这些算法。此外,书中对GPU(图形处理器)在通用计算中的应用进行了详细介绍,它让我认识到GPU强大的并行计算能力是如何被广泛应用于科学计算、机器学习等领域的。这本书为我开启了并行计算的大门,让我对未来计算机技术的发展充满了期待。

评分

在学习中断和输入输出(I/O)系统时,我常常感到有些困惑,因为这部分内容涉及到硬件和软件的交互,相对来说比较复杂。这本书在这方面提供了非常清晰和系统的讲解,大大减轻了我的学习负担。作者首先介绍了中断的概念,包括中断的产生、中断向量、中断服务程序以及中断优先级等。我非常喜欢书中对中断处理流程的详细描述,它帮助我理解了CPU是如何响应中断请求,以及如何在执行完中断服务程序后恢复原来的程序执行。书中还对各种类型的中断进行了分类介绍,比如外部中断、软件中断和异常等,这让我能够更全面地认识中断的复杂性。在I/O系统部分,作者详细介绍了各种I/O接口的工作原理,包括并行接口、串行接口以及DMA(直接内存访问)控制器。我尤其对DMA的讲解印象深刻,它让我明白了为什么I/O设备能够绕过CPU直接与内存进行数据传输,从而大大提高了系统的效率。书中对I/O设备寻址方式的讲解,包括端口I/O和存储器映射I/O,也让我对CPU如何与外部设备进行通信有了更清晰的认识。总而言之,这本书对中断和I/O系统的讲解,不仅内容详实,而且逻辑清晰,为我理解计算机的系统整体运作提供了重要的支撑。

评分

我一直对计算机指令集架构(ISA)感到着迷,它就像是计算机的“语言”,决定了硬件和软件之间的交互方式。这本书在ISA方面提供了非常全面和深入的讲解,让我受益匪浅。作者首先介绍了ISA的基本概念,包括指令格式、寻址方式和指令的分类。我非常喜欢书中对不同ISA的比较分析,比如x86、ARM和MIPS等。作者通过对比这些ISA的特点,让我能够更深刻地理解RISC和CISC的设计哲学以及它们对计算机性能的影响。我尤其对书中对指令流水线和指令级并行的讲解印象深刻。它让我明白了CPU是如何通过重叠执行指令的不同阶段来提高整体的执行效率的。书中对分支预测和乱序执行等高级技术进行的深入剖析,更是让我惊叹于现代CPU设计的复杂性和精妙性。我特别欣赏书中对编译器和指令集之间的关系进行的阐述,它让我明白了ISA的设计不仅仅是为了硬件,也需要考虑软件的优化。这本书不仅为我揭示了指令集架构的魅力,更让我对计算机的软件和硬件如何协同工作有了更深层次的理解。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有