具体描述
《计算机组成及汇编语言原理》以Java虚拟机为基础介绍计算机组织和系统结构。前半部分涵盖了计算机组织和系统结构的一般原理，以及汇编语言编程的艺术，后半部分关注于各种不同CPU在系统结构上的特殊细节，包括奔腾、8088、Power系统结构以及作为典型嵌入式系统控制芯片例子的Atmel AVR。
《计算机组成及汇编语言原理》全面反映了IEEE和ACM对本科生掌握标准计算机体系结构及组成的知识点要求，适用范围广，可作为高等院校计算机及相关专业计算机组成课程的教材。
作者简介
Patrick Juola
科罗拉多大学计算机科学博士，现为迪尤肯大学数学与计算机科学系副教授。他的研究兴趣包括自然语言处理、语言心理学及计算机安全。他曾在牛津大学做博士后，在卡内基-梅隆大学的CERT/CC做访问科学家，在PGP公司做专职科学家。
目录信息
译者序
前言
第一部分 假想计算机
第1章 计算和表示 1
1.1 计算 1
1.1.1 电子设备 1
1.1.2 算法机 1
1.1.3 功能部件 2
1.2 数字和数值表示 6
1.2.1 数字表示和位 6
1.2.2 布尔逻辑 8
1.2.3 字节和字 9
1.2.4 表示 10
1.3 虚拟机 19
1.3.1 什么是虚拟机 19
1.3.2 可移植性问题 21
1.3.3 超越限制 21
1.3.4 易于升级 21
1.3.5 安全问题 22
1.3.6 劣势 22
1.4 JVM编程 23
1.4.1 Java：JVM不是什么 23
1.4.2 样例程序的转换 24
1.4.3 高级语言和低级语言 25
1.4.4 JVM所看到的样例程序 26
1.5 本章回顾 28
1.6 习题 28
1.7 编程习题 29
第2章 算术表达式 30
2.1 符号表示 30
2.1.1 指令集 30
2.1.2 操作、操作数及顺序 30
2.1.3 基于堆栈的计算器 31
2.2 存储程序计算机 32
2.2.1 取指－执行周期 32
2.2.2 CISC计算机与RISC计算机 34
2.3 JVM上的算术运算 35
2.3.1 一般评述 35
2.3.2 一个算术指令集示例 36
2.3.3 堆栈操作 39
2.3.4 汇编语言和机器码 40
2.3.5 非法操作 41
2.4 一个样例程序 41
2.4.1 一个有注解的例子 41
2.4.2 最终的JVM代码 43
2.5 JVM计算指令总结 44
2.6 本章回顾 44
2.7 习题 45
2.8 编程习题 45
第3章 用jasmin进行汇编语言编程 46
3.1 Java编程系统 46
3.2 使用汇编器 47
3.2.1 汇编器 47
3.2.2 运行一个程序 47
3.2.3 显示到控制台还是显示到窗口 48
3.2.4 使用System.out和System.in 49
3.3 汇编语言语句类型 51
3.3.1 指令和注释 51
3.3.2 汇编指令 52
3.3.3 资源汇编指令 52
3.4 例子：随机数生成 53
3.4.1 生成伪随机数 53
3.4.2 在JVM上实现 53
3.4.3 另一种实现 55
3.4.4 与Java类交互 56
3.5 本章回顾 57
3.6 习题 57
3.7 编程习题 58
第4章 控制结构 60
4.1 他们教给你的都是错误的 60
4.1.1 再谈取指－执行 60
4.1.2 转移指令和标号 60
4.1.3 结构化编程：转移一下注意力 61
4.1.4 高级控制结构及其等效结构 62
4.2 goto的类型 63
4.2.1 无条件转移 63
4.2.2 条件转移 63
4.2.3 比较操作 64
4.2.4 组合操作 65
4.3 建立控制结构 65
4.3.1 if语句 65
4.3.2 循环 66
4.3.3 转移指令的细节 67
4.4 示例：Syracuse数 68
4.4.1 问题定义 68
4.4.2 设计 69
4.4.3 解答与实现 70
4.5 表跳转 71
4.6 子例程 74
4.6.1 基本指令 74
4.6.2 子例程示例 75
4.7 例子：p的蒙特卡洛估计 78
4.7.1 问题定义 78
4.7.2 设计 79
4.7.3 解答与实现 80
4.8 本章回顾 82
4.9 习题 82
4.10 编程习题 83
第二部分 真实计算机
第5章 通用体系结构问题：实际计算机 85
5.1 虚拟机的限制 85
5.2 CPU优化 85
5.2.1 建造一个更好的捕鼠夹 85
5.2.2 多处理 86
5.2.3 指令集优化 86
5.2.4 流水化 86
5.2.5 超标量体系结构 88
5.3 存储器优化 89
5.3.1 cache存储器 89
5.3.2 存储管理 90
5.3.3 直接地址转换 90
5.3.4 页式地址转换 90
5.4 外设优化 92
5.4.1 忙-等待问题 92
5.4.2 中断处理 92
5.4.3 与外设的通信：利用总线 93
5.5 本章回顾 93
5.6 习题 93
第6章 Intel 8088 93
6.1 背景 95
6.2 组织和体系结构 95
6.2.1 中央处理单元 95
6.2.2 取指-执行周期 97
6.2.3 存储器 97
6.2.4 设备和外设 98
6.3 汇编语言 98
6.3.1 操作和寻址 98
6.3.2 算术指令集 100
6.3.3 浮点运算 101
6.3.4 判定和控制结构 102
6.3.5 高级操作 104
6.4 存储器组织和使用 105
6.4.1 地址和变量 105
6.4.2 字节交换 106
6.4.3 数组和串 106
6.4.4 串原语 108
6.4.5 局部变量和信息隐藏 110
6.4.6 系统栈 110
6.4.7 栈帧 111
6.5 再论锥形山 113
6.6 接口问题 114
6.7 本章回顾 115
6.8 习题 116
第7章 Power体系结构 117
7.1 背景 117
7.2 组织和体系结构 118
7.2.1 中央处理单元 118
7.2.2 存储器 119
7.2.3 设备和外设 119
7.3 汇编语言 120
7.3.1 算术运算 120
7.3.2 浮点操作 121
7.3.3 比较和条件标志 121
7.3.4 数据移动 122
7.3.5 转移 123
7.4 再论锥形山 123
7.5 存储器组织和使用 124
7.6 性能问题 125
7.7 本章回顾 126
7.8 习题 127
第8章 Intel Pentium 128
8.1 背景 128
8.2 组织和体系结构 128
8.2.1 中央处理单元 128
8.2.2 存储器 129
8.2.3 设备和外设 129
8.3 汇编语言 130
8.3.1 操作和寻址 130
8.3.2 高级操作 130
8.3.3 指令格式 131
8.4 存储器组织和使用 131
8.5 性能问题 132
8.5.1 流水化 132
8.5.2 并行操作 133
8.5.3 超标量体系结构 133
8.6 再论RISC与CISC 134
8.7 本章回顾 134
8.8 习题 135
第9章 微控制器：Atmel AVR 136
9.1 背景 136
9.2 组织和体系结构 136
9.2.1 中央处理单元 136
9.2.2 存储器 137
9.2.3 设备和外设 140
9.3 汇编语言 141
9.4 存储器组织和使用 142
9.5 接口问题 143
9.5.1 与外部设备的接口 143
9.5.2 与定时器的接口 144
9.6 设计一个AVR程序 145
9.7 本章回顾 146
9.8 习题 146
第10章 JVM高级编程问题 147
10.1 复杂和派生类型 147
10.1.1 对派生类型的需求 147
10.1.2 派生类型的一个例子：数组 147
10.1.3 记录：没有方法的类 153
10.2 类和继承 154
10.2.1 定义类 154
10.2.2 一个简单的类：String 155
10.2.3 实现String 156
10.3 类的操作和方法 157
10.3.1 类操作介绍 157
10.3.2 域操作 157
10.3.3 方法 159
10.3.4 类的分类 162
10.4 对象 163
10.4.1 作为类的实例创建对象 163
10.4.2 销毁对象 164
10.4.3 类型对象 166
10.5 类文件和.class文件结构 166
10.5.1 类文件 166
10.5.2 启动类 167
10.6 类层次汇编指令 168
10.7 注释示例：再讨论Hello,World 169
10.8 输入和输出：一个解释 170
10.8.1 问题描述 170
10.8.2 两个系统比较 170
10.8.3 示例：在JVM中从键盘读入 173
10.8.4 解答 173
10.9 示例：通过递归求阶乘 174
10.9.1 问题描述 174
10.9.2 设计 174
10.9.3 解答 175
10.10 本章回顾 176
10.11 习题 176
10.12 编程习题 177
附录A 数字逻辑 178
附录B JVM指令集 185
附录C 按序号排列的操作代码 220
附录D 类文件格式 224
附录E ASCII表 228
词汇表 229
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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评分
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用户评价
这本书的排版和图示质量达到了教科书的顶尖水准，这一点必须得提出来表扬。在讲解像存储器层次结构这样抽象的内容时，光有文字是远远不够的。这本书里面的插图不仅数量多，而且信息密度极高，色彩运用也非常克制和专业，红色和蓝色往往被用来强调关键路径或数据流向，非常直观。我尤其欣赏它对总线仲裁机制的图解，将多个设备竞争资源的过程用动态的流程图展示出来，即便没有配套的视频辅助，读者也能在脑海中构建出清晰的运作模型。这种对视觉呈现的重视，极大地降低了理解复杂硬件交互的认知负荷，让原本可能枯燥晦涩的技术细节变得触手可及，这绝对是精心打磨过的教材才会有的水准。
评分这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调搭配着简洁的几何图形，透着一股严谨又不失现代感的专业气息。我特意翻阅了目录，发现它对前沿技术的追踪似乎是下了不少功夫的，比如其中提到了关于量子计算对传统体系结构的影响的章节，这在我看来是非常有远见的。作为一个在硬件底层摸爬滚打多年的工程师，我最看重的还是理论的深度和广度能否跟得上行业发展的步伐。很多经典的教材往往在处理新生事物时显得力不从心，而这本书似乎在这方面做了很好的平衡，既没有丢失计算机组成原理作为基石的稳固性，又勇敢地迈入了未来计算的门槛。光是看到它对并行处理和异构计算架构的系统性梳理，我就对接下来的阅读充满了期待，希望它能给我带来一些全新的视角来审视我们日常使用的各种处理器设计。
评分我最近正在准备一个涉及低功耗嵌入式系统的项目，对能耗管理和电源优化非常敏感。这本书在讨论现代处理器设计时，并没有回避这些“非核心”但日益重要的议题。它专门辟出一块内容来讨论动态电压和频率调整（DVFS）的工作原理，并且将这些操作映射到了特定的控制寄存器和操作模式上。这让我感到非常惊喜，因为很多同类书籍通常只会在简介里带过，而这本书却深入到了可以指导实践的层面。阅读这些关于功耗效率的章节，我清晰地认识到，在未来的计算领域，单纯追求时钟频率的提升已经不再是唯一的王道，如何智能地分配和节约能源，才是真正考验设计能力的硬指标，这本书无疑为理解这一趋势提供了坚实的理论基础。
评分从一个侧重于底层软件开发的程序员的角度来看，这本书的独特价值在于它对体系结构与软件接口的关注。很多偏重硬件的教材会忽略软件层面的优化潜力，而这本书在介绍特权指令和I/O管理的章节里，花了相当大的篇幅来讨论操作系统是如何高效地利用底层硬件特性的。例如，它对中断向量表和异常处理流程的剖析，不仅交代了硬件触发的机制，还详细解释了上下文切换中寄存器保存和恢复的必要性，这对于编写高效的内核模块或嵌入式驱动程序至关重要。这种“软硬兼施”的叙事方式，使得读者不仅仅停留在“了解”CPU能做什么的层面，而是进阶到了“如何充分利用”CPU去实现最优性能的层次，我从中找到了不少可以优化现有代码的思路。
评分说实话，我最初对这本书的期望值并没有那么高，毕竟市面上同类的教材实在太多了，大多都是老生常谈，翻来覆去就是那点冯·诺依曼结构和寄存器寻址。然而，当我真正开始阅读关于指令集设计的部分时，我发现作者在阐述复杂概念时，居然能用一种近乎诗意的清晰度。特别是它对RISC和CISC的设计哲学差异的对比分析，不是简单地罗列优缺点，而是深入剖析了它们背后的工程权衡和历史背景，读起来仿佛在听一位经验丰富的大师娓娓道来。我记得有一段专门讲流水线冲突解决策略的描述，它没有采用那种枯燥的流程图堆砌，而是通过一个非常生动的模拟案例，将数据冒险和控制冒险的产生及消除过程描绘得淋漓尽致，这对于初学者来说无疑是巨大的福音，也能让老手重新审视那些被我们习惯性忽略的底层细节。
评分原来是JVM。。。
评分非常好的一本关于操作系统的书，简介明了，避免了某些“编注”的机组的乏味、嚼蜡。作者很下功夫，选择了最关键的部分并且通过JVM类比讲解，去掉了那些非常不实用的部分。读过这本书之后再看国内一些《计算机组成原理》很容易，可以把国内那些“编注”的作为补充。
评分原来是JVM。。。
评分原来是JVM。。。
评分原来是JVM。。。
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