王道考研2018年計算機組成原理考研復習指導

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王道論壇 編
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121309762
版次:1
商品编码:12157750
包装:平装
丛书名: 王道考研系列
开本:16开
出版时间:2017-03-01
用纸:胶版纸
页数:308
字数:561600
正文语种:中文

具体描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可作為考生參加計算機專業研究生入學考試的備考復習用書,也可作為計算機專業的學生學習計算機組成原理課程的輔導用書。

本書是王道考研係列中關於計算機考研專業基礎課程“計算機組成原理”的復習參考書,是目前市麵上的*威性參考圖書,已經過多年的檢驗,深受讀者歡迎與喜愛。

內容簡介

本書是計算機專業研究生入學考試“計算機組成原理”課程的復習用書,內容包括計算機係統概述、數據的錶示和運算、存儲係統、指令係統、中央處理器、總綫、輸入/輸齣係統。全書嚴格按照*新計算機統考大綱的計算機組成原理部分,對大綱所涉及的知識點進行集中梳理,力求內容精煉、重點突齣、深入淺齣。本書精選各名校的曆年考研真題,並給齣詳細的解題思路,力求實現講練結閤、靈活掌握、舉一反三的功效。通過本書“書本+在綫”的學習方式和網上答疑方式,讀者在使用本書時遇到的任何疑難點,都可以在王道論壇發帖與道友互動。本書可作為考生參加計算機專業研究生入學考試的備考復習用書,也可作為計算機專業的學生學習計算機組成原理課程的輔導用書。

作者簡介

王道論壇專注於計算機專業學生考研和就業的社區,由國內名校計算機研究生共同創辦,緻力於給報考計算機專業碩士研究生的學生提供幫助和指導。主要作者趙霖,本科畢業於中南大學,研究生畢業於哈爾濱工業大學,現為王道論壇主要負責人,曾齣版圖書多種。王道論壇http://www.cskaoyan.com/,專營計算機考研與培訓。

目錄

目 錄
第1章 計算機係統概述 1
1.1 計算機發展曆程 1
1.1.1 計算機硬件的發展 1
1.1.2 計算機軟件的發展 2
1.1.3 計算機的分類與發展方嚮 2
1.1.4 本節習題精選 3
1.1.5 答案與解析 3
1.2 計算機係統層次結構 4
1.2.1 計算機係統的組成 4
1.2.2 計算機硬件的基本組成 4
1.2.3 計算機軟件的分類 7
1.2.4 計算機的工作過程 7
1.2.5 計算機係統的多級層次結構 8
1.2.6 本節習題精選 8
1.2.7 答案與解析 10
1.3 計算機的性能指標 12
1.3.1 計算機的主要性能指標 12
1.3.2 幾個專業術語的概念 14
1.3.3 本節習題精選 14
1.3.4 答案與解析 17
1.4 本章小節 19
1.5 常見問題和易混淆知識點 21
第2章 數據的錶示和運算 23
2.1 數製與編碼 24
2.1.1 進位計數製及其相互轉換 24
2.1.2 真值和機器數 26
2.1.3 BCD碼 26
2.1.4 字符與字符串 26
2.1.5 校驗碼 27
2.1.6 本節習題精選 30
2.1.7 答案與解析 32
2.2 定點數的錶示與運算 35
2.2.1 定點數的錶示 35
2.2.2 定點數的運算 38
2.2.3 強製類型轉換 45
2.2.4 本節習題精選 47
2.2.5 答案與解析 52
2.3 浮點數的錶示與運算 59
2.3.1 浮點數的錶示 59
2.3.2 浮點數的加減運算 62
2.3.3 本節習題精選 64
2.3.4 答案與解析 68
2.4 算術邏輯單元ALU 75
2.4.1 串行加法器和並行加法器 75
2.4.2 算術邏輯單元的功能和結構 79
2.4.3 本節習題精選 80
2.4.4 答案與解析 81
2.5 本章小結 82
2.6 常見問題和易混淆知識點 83
第3章 存儲係統 86
3.1 存儲器的層次結構 87
3.1.1 存儲器的分類 87
3.1.2 存儲器的性能指標 88
3.1.3 本節習題精選 88
3.1.4 答案與解析 89
3.2 存儲器的層次化結構 90
3.2.1 多級存儲係統 90
3.2.2 本節習題精選 91
3.2.3 答案與解析 91
3.3 半導體隨機存儲器 92
3.3.1 半導體存儲芯片 92
3.3.2 SRAM存儲器和DRAM存儲器 93
3.3.3 隻讀存儲器 95
3.3.4 本節習題精選 96
3.3.5 答案與解析 98
3.4 主存儲器與CPU的連接 101
3.4.1 連接原理 101
3.4.2 主存容量的擴展 101
3.4.3 存儲芯片的地址分配和片選 103
3.4.4 存儲器與CPU的連接 104
3.4.5 本節習題精選 104
3.4.6 答案與解析 107
3.5 雙口RAM和多模塊存儲器 112
3.5.1 雙端口RAM 112
3.5.2 多模塊存儲器 112
3.5.3 本節習題精選 114
3.5.4 答案與解析 116
3.6 高速緩衝存儲器 118
3.6.1 程序訪問的局部性原理 118
3.6.2 Cache的基本工作原理 118
3.6.3 Cache和主存的映射方式 119
3.6.4 Cache中主存塊的替換算法 122
3.6.5 Cache寫策略 122
3.6.6 本節習題精選 123
3.6.7 答案與解析 126
3.7 虛擬存儲器 132
3.7.1 虛擬存儲器的基本概念 132
3.7.2 頁式虛擬存儲器 133
3.7.3 段式虛擬存儲器 134
3.7.4 段頁式虛擬存儲器 134
3.7.5 快錶TLB 135
3.7.6 虛擬存儲器與Cache的比較 135
3.7.7 本節習題精選 135
3.7.8 答案與解析 139
3.8 本章小結 143
3.9 常見問題和易混淆知識點 144
第4章 指令係統 146
4.1 指令格式 146
4.1.1 指令的基本格式 146
4.1.2 定長操作碼指令格式 148
4.1.3 擴展操作碼指令格式 148
4.1.4 本節習題精選 149
4.1.5 答案與解析 151
4.2 指令尋址方式 154
4.2.1 指令尋址和數據尋址 154
4.2.2 常見的數據尋址方式 154
4.2.3 本節習題精選 158
4.2.4 答案與解析 164
4.3 CISC和RISC的基本概念 170
4.3.1 復雜指令係統計算機CISC 170
4.3.2 精簡指令係統計算機RISC 170
4.3.3 CISC和RISC的比較 171
4.3.4 本節習題精選 172
4.3.5 答案與解析 172
4.4 本章小結 173
4.5 常見問題和易混淆知識點 174
第5章 中央處理器 176
5.1 CPU的功能和基本結構 176
5.1.1 CPU的功能 176
5.1.2 CPU的基本結構 177
5.1.3 本節習題精選 178
5.1.4 答案與解析 180
5.2 指令執行過程 182
5.2.1 指令周期 182
5.2.2 指令周期的數據流 183
5.2.3 指令執行方案 185
5.2.4 本節習題精選 185
5.2.5 答案與解析 187
5.3 數據通路的功能和基本結構 189
5.3.1 數據通路的功能 189
5.3.2 數據通路的基本結構 189
5.3.3 本節習題精選 191
5.3.4 答案與解析 196
5.4 控製器的功能和工作原理 202
5.4.1 控製器的結構和功能 202
5.4.2 硬布綫控製器 202
5.4.3 微程序控製器 206
5.4.4 本節習題精選 212
5.4.5 答案與解析 215
5.5 指令流水綫 218
5.5.1 指令流水綫的基本概念 218
5.5.2 流水綫的分類 220
5.5.3 影響流水綫的因素 221
5.5.4 流水綫的性能指標 222
5.5.5 超標量流水綫的基本概念 223
5.5.6 本節習題精選 224
5.5.7 答案與解析 228
5.7 常見問題和易混淆知識點 236
第6章 總綫 237
6.1 總綫概述 237
6.1.1 總綫基本概念 237
6.1.2 總綫的分類 238
6.1.3 係統總綫的結構 238
6.1.4 總綫的性能指標 240
6.1.5 本節習題精選 240
6.1.6 答案與解析 243
6.2 總綫仲裁 245
6.2.1 集中仲裁方式 245
6.2.2 分布仲裁方式 247
6.2.3 本節習題精選 247
6.2.4 答案與解析 248
6.3 總綫操作和定時 249
6.3.1 總綫傳輸的4個階段 249
6.3.2 同步定時方式 249
6.3.3 異步定時方式 249
6.3.4 本節習題精選 250
6.3.5 答案與解析 251
6.4 總綫標準 252
6.4.1 常見的總綫標準 252
6.4.2 本節習題精選 253
6.4.3 答案與解析 254
6.5 本章小結 254
6.6 常見問題和易混淆知識點 255
第7章 輸入/輸齣係統 256
7.1 I/O係統基本概念 256
7.1.1 輸入/輸齣係統 256
7.1.2 I/O控製方式 257
7.1.3 本節習題精選 257
7.1.4 答案與解析 258
7.2 外部設備 258
7.2.1 輸入設備 258
7.2.2 輸齣設備 258
7.2.3 外存儲器 260
7.2.4 本節習題精選 262
7.2.5 答案與解析 264
7.3 I/O接口 266
7.3.1 I/O接口的功能 266
7.3.2 I/O接口的基本結構 266
7.3.3 I/O接口的類型 267
7.3.4 I/O端口及其編址 267
7.3.5 本節習題精選 267
7.3.6 答案與解析 268
7.4 I/O方式 269
7.4.1 程序查詢方式 270
7.4.2 程序中斷方式 270
7.4.3 DMA方式 275
7.4.4 本節習題精選 278
7.4.5 答案與解析 283
7.5 本章小結 290
7.6 常見問題和易混淆知識點 291
參考文獻 278

前言/序言

  2011年,由王道論壇組織名校狀元級選手,編寫瞭4本單科輔導書。單科書是基於王道之前作品的二代作品,不論是編排方式,還是內容質量都較前一版本的王道書有瞭較大的提升。這套書也參考瞭同類優秀的教材和輔導書,更是結閤瞭高分選手們自己的復習經驗。無論是對考點的講解,還是對習題的選擇和解析,都結閤瞭他們對專業課復習的獨特見解。2017年,我們繼續推齣“王道考研係列”單科書,一共4本:
  《2018年數據結構考研復習指導》
  《2018年計算機組成原理考研復習指導》
  《2018年操作係統考研復習指導》
  《2018年計算機網絡考研復習指導》
  每一版,我們不僅會修正之前發現的全部錯誤,還會對考點講解做齣盡可能的優化,也重新審視論壇的交流帖,針對大傢提齣的疑問和建議對本書做齣針對性的優化;此外還重新篩選瞭部分習題,尤其是對習題的解析做齣瞭更好的改進。
  統考8年,難度越來越大、考題越來越靈活,考取高分的難度很大,不少考生遇到這樣的試捲有束手無策的感覺,這其實是基礎不紮實的錶現。當然,深入掌握專業課內容沒有捷徑,考生也不應懷有任何僥幸心理,紮紮實實打好基礎、踏踏實實做題鞏固,最後靈活緻用纔是高分的保障。我們隻希望這套書能夠指導大傢復習考研,但學習還是得靠自己,高分不是建立在任何空中樓閣之上的。對於一個想繼續在計算機專業領域深造的考生來說,認真學習和紮實掌握這4門計算機專業中最基礎的專業課,是最基本的前提。
  “王道考研係列”是計算機考生口碑相傳的輔導書,自齣版以來在同類書中的銷量始終遙遙領先。有這麼多的成功學長,我相信隻要考生閤理地利用好本書、並采用閤理的復習方法,一定會收獲屬於自己的那份迴報。
  “王道考研係列”的特色是“書本+在綫”,你在復習中遇到的任何睏難,都可以在王道論壇上發帖,熱心道友以及輔導員都會積極參與並與你交流。你的參與就是對我們最大的鼓舞,任何一個建議,我們都會認真考慮,也會針對大傢的意見對本書進行修訂。
  “不打廣告、不發證書、不包就業,專注於培養有夢想、有能力的高級碼農”王道程序員訓練營是王道團隊舉辦的綫下程序員魔鬼式集訓。打下紮實的編程和算法基本功,培養程序員式的學習能力和學習方法,期待有夢想有追求的你加入!
  予人玫瑰,手有餘香,王道論壇伴你一路同行!
  風華漫舞
  緻 讀 者
  ——王道單科使用方法的道友建議
  我是二戰考生,2012年第一次考研成績333分(專業代碼408,成績81分),痛定思痛後決心再戰。潛心復習瞭半年後終於以392分(專業代碼408,成績124分)考入上海交通大學計算機係,這半年裏我的專業課成績提高瞭43分,成瞭提分主力。從不達綫到比較滿意的成績;從悶頭亂撞到有瞭自己明確的復習思路,我想這也是為什麼風華哥從諸多高分選手中選我給大傢介紹經驗的一個原因吧。
  整個專業課的復習是圍繞王道材料展開的,從一遍、兩遍、三遍看單科書的積纍提升,到做8套模擬題時的強化鞏固,再到看思路分析時的醍醐灌頂。王道書能兩次押中原題固然有運氣成分,但這也從側麵說明他們的編寫思路和選題方嚮與真題很接近。
  下麵說說我的具體復習過程:
  每天劃給專業課的時間是3~4小時。第一遍細看課本,看完一章做一章單科書(紅筆標注錯題),這一遍共持續2個月。第二遍主攻單科書(紅筆標注重難點),輔看課本。第二遍看單科書和課本的速度快瞭很多,但感覺收獲更多,常有溫故知新的感覺,理解更深刻(風華注,建議這裏再速看第三遍,特彆針對錯題和重難點。模擬題完後再跳看第四遍)。
  以上是打基礎階段,注意單科書和課本我仔細精讀瞭兩遍,弄懂每個知識點和習題。大概11月上旬開始做模擬題和思路分析,期間遇到不熟悉的地方不斷迴頭查閱單科書和課本。8套模擬題的考點覆蓋得很全麵,所以大傢做題時如果忘記瞭某個知識點,韆萬不要慌張,趕緊迴去看這個知識盲點,最後的模擬就是查漏補缺。模擬題一定要嚴格按考試時間去做(14:00~17:00),注意應試技巧,做完試題後再迴頭研究錯題。算法題的最優解法不太好想,如果實在沒思路,建議直接“暴力”解決,結果正確也能有10分,總比苦拼齣15分來而將後麵比較好拿分的題耽誤瞭好(這是我第一年的切身教訓!)。最後剩瞭幾天看標注的錯題,第三遍跳看單科書,考前一夜瀏覽完網絡,踏實地睡著瞭……
  考完專業課,走齣考場終於長舒一口氣,考試情況也胸中有數。迴想這半年的復習,耐住瞭寂寞和誘惑,雨雪風霜從未間斷跑去自習,考研這人生一站終歸沒有辜負我的用心良苦。佛教徒說世間萬物生來平等,都要落入春華鞦實的代謝中去,辯證唯物主義認為事物作為過程存在,凡是存在的終歸要結束,你不去為活得多姿多彩拼搏,真到瞭和青春說再見時你是否會可惜虛枉瞭青春?風華哥說過我們都是有夢的“屌絲”,我們正在逆襲,你呢?
  感謝風華大哥的信任,給我這個機會分享專業課復習經驗給大傢,作為一個鐵杆道友在王道受益匪淺,也藉此機會迴報王道論壇。祝大傢金榜題名!
  ccg1990@SJTU
  王道程序員訓練營
  經常有人問我們:“為什麼不做考研培訓?這個市場很大”?
  這裏,算作一個簡短的迴答吧。王道尊重的不是考研這個行當,而是考研學生的精神,他們的夢想,僅此而已。考研可能是部分CS學生實現夢想的階段,但考研學習的內容,對CSer的職業生涯畢竟沒有太多的幫助和意義。對於計算機專業的學生,編程基本功和學習能力纔是受用終生的資本,決定瞭未來在技術道路上能走多遠。
  而王道團隊也隻會專注於計算機這個領域,往其縱深發展,從名校考研、到編程集訓、再到求職推薦。從2008年初創辦至今,王道創始團隊,經曆瞭從本科到考研成功,從碩士到社會曆練,積纍瞭不少經驗和社會資源,但也走過不少彎路。
  計算機是一個靠能力吃飯的專業。和很多現在的你們一樣,當年的我們也經曆過本科時的迷茫,而無非是自覺能力太弱,以緻底氣不足。學曆隻是敲門磚,同樣是名校碩士,有人走上正確的方嚮,如魚得水,成為Offer帝;有人卻始終難入“編程與算法之門”,始終與好Offer無緣,再一次體會就業之痛,最後隻能“將就”簽約。即便是名校碩士,Offer也有8萬元人民幣、15萬元人民幣、20萬元人民幣、25萬元人民幣……三六九等。考研高分≠Offer高薪,我們更欣賞技術上的牛人。
  考研結束後的日子,或許是一段難得的提升編程能力的連續完整時光,趁著還有時間,也該去彌補本科期間應掌握的能力,也是追趕與那些大牛們的差距的時候瞭。
  你將從王道集訓營獲得
  編程能力的迅速提升,結閤項目實戰,逐步打下堅實的編程基礎,培養積極、主動的學習能力。動手編程為驅動的教學模式,解決你在編程、算法思維上的不足。也是為未來的深入學習提供方嚮指導,掌握編程的學習方法,引導進入“編程與算法之門”。
  道友們在集訓營裏從菜鳥逐步成長,訓練營中目前已有不少研究生道友陸續拿到百度、騰訊、阿裏、搜狗等一綫互聯網公司的Offer。這就是競爭力!
  正如八期道友孟亮所言:“來瞭你就發現,這裏無關程序員以外的任何東西,這是一個過程,一個對自己認真,對自己負責的過程”。
  ……
  王道集訓營的優勢
  這裏都是王道道友,他們信任王道,樂於分享與交流,純粹。
  因為都是忠實的王道道友,都曾經曆過考研……集訓營的住宿、生活都在一起,其樂融融,很快大傢也將成為互幫互助的好朋友!相互學習對方的優點。
  本科+碩士的生源。考研絕非人生唯一的齣路,給自己換一條路走,去職場上好好發展或許會更好。考上研究生也並不意味著高枕無憂,人生的道路還很漫長。
  王道團隊皆具有紮實的編程基本功,他們用自己的態度、思維去影響集訓營的道友,盡可能引導他們走上正確的發展方嚮……是對道友信任的迴報,也是一種責任!
  王道集訓營隻是一個平颱,網羅王道論壇上有夢想、有態度的CS屌絲。並為他們的夢想提供土壤和圈子。始終相信那句“物競天擇 適者生存”,這裏的生存並不是簡簡單單的活下來,而是活得有價值、活得有態度!
  王道集訓營的參與條件
  1.麵嚮就業
  麵臨就業,但編程能力偏弱的計算機相關專業學生。
  大學醬油模式渡過,投簡曆如石沉大海,好不容易有次麵試機會,又由於基礎薄弱、編程太少,以至於麵試時有口無言,麵試結果可想而知。開始償債吧,再不抓住當下,未來或將持續迷茫,逝去瞭的青春是無法復返的,這個世界上後悔藥是確定沒有的。
  眼光和視野放長遠一點吧,在這個充分競爭的技術領域,當前的能力決定瞭你能找一份怎樣的工作,踏實的態度和學習的能力決定瞭你未來能走多遠。
  王道集訓營(C/C++或安卓方嚮)的費用通常隻有市麵培訓機構的一半左右,且費用四年未漲(業界良心),極大降低瞭參加道友的學習成本。
  2.麵嚮碩士
  提升能力,剛考上計算機相關專業的準研究生或在讀研究生。
  名校研究生已沒有什麼可以值得驕傲的資本,我們身邊所看到的都是名校碩士。同為名校,為什麼有人能輕鬆拿到百度、騰訊、阿裏、微軟等Offer,年薪15~30萬元人民幣,發展前景甚好;有人卻隻能拿6~10萬元人民幣年薪的Offer,在房價/物價高飛的年代,這點收入也隻能月光吧。傢中父母可能因有名校碩士的孩子而驕傲,可不知孩子其實在外麵過得很辛苦。
  來王道集訓營的一些要求
  ● 王道是開放式網絡(同類機構沒有誰會開放網絡的),有利有弊,我們是希望培養會積極主動學習的人,著重培養他們獨立解決問題的能力,需擅於利用網絡。
  ● 保持內在的激情和踏實態度,不需要“打雞血”。第一次打雞血能堅持1個月、第二次能堅持半個月、第三次隻能堅持一周,但試想讀研或工作後誰會給你“打雞血”。
  ● 不要總是期待老師灌輸得更多,應逐步擺脫對老師的依賴,培養積極主動的鑽研能力、獨立解決問題的能力,到後期更應主動去鑽研、主動去解決問題。
  ● 隨遇而安,不輕浮,保持虛心和踏實的態度,多獨立思考,也要多交流。
  ● 堅持做筆記,多嚮身邊優秀的道友學習,少說多做,沉浸在代碼的世界中。
  最後,我們並不太看重眼前的基礎。始終相信:眼前哪怕基礎弱一些,但隻要踏踏實實



《徵服計算核心:深入解析計算機組成原理》 本書特色: 本書旨在為計算機科學、軟件工程、信息安全等相關專業的學生,以及對計算機底層運作機製充滿好奇的學習者,提供一套係統、深入且極具實踐指導意義的計算機組成原理學習指南。我們避開晦澀的理論堆砌,專注於揭示計算機係統的心髒——處理器、內存、I/O設備等核心組件如何協同工作,將抽象的代碼轉化為看得見的計算結果。本書強調理論與實踐的融閤,通過精煉的講解、豐富的圖示和貼近實際的案例,幫助讀者建立紮實的理論基礎,並培養解決實際問題的能力。 內容梗概: 第一篇:計算的基石——數字邏輯與計算機算術 本篇將帶領讀者穿越抽象的邏輯世界,理解計算機的語言。 第一章:二進製的奧秘與數製轉換: 從最基礎的二進製錶示法齣發,講解不同數製(十進製、二進製、八進製、十六進製)之間的相互轉換,以及它們在計算機內部的地位。理解二進製是理解一切計算機原理的前提。 第二章:邏輯門與組閤邏輯電路: 深入剖析最基本的邏輯門(AND、OR、NOT、XOR等)的功能,並在此基礎上講解如何構建復雜的組閤邏輯電路,如編碼器、譯碼器、加法器、減法器等。我們將通過實際電路圖和真值錶,直觀展示邏輯運算的實現過程。 第三章:時序邏輯電路與存儲單元: 介紹觸發器(D觸發器、JK觸發器等)作為時序邏輯電路的基本單元,理解它們如何在時鍾信號的驅動下存儲信息。學習如何構建寄存器、計數器等,它們是計算機進行數據暫存和運算計數的核心部件。 第四章:浮點數的錶示與運算: 深入探討IEEE 754標準,詳細解析浮點數的錶示方法(符號位、階碼、尾數)及其運算(加、減、乘、除)過程中的精度問題和溢齣處理。理解浮點數運算是處理科學計算和圖形渲染等任務的關鍵。 第五章:定點數運算與溢齣檢測: 相比浮點數,定點數運算在某些場景下更高效。本章將詳細講解定點數的錶示方法(原碼、反碼、補碼)以及加、減、乘、除運算,並重點介紹如何進行溢齣檢測,確保計算的準確性。 第二篇:指令的舞蹈——指令集架構與CPU設計 本篇將帶領讀者走近計算機的“大腦”,理解指令如何被執行。 第六章:指令集架構(ISA)的演進與分類: 介紹RISC(精簡指令集)和CISC(復雜指令集)兩種主流的指令集架構,分析它們的優缺點,以及在現代處理器設計中的應用。理解ISA是連接軟件和硬件的橋梁。 第七章:指令格式與尋址方式: 詳細解析不同類型的指令格式(操作碼、地址碼等),以及各種尋址方式(立即數尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址、基址尋址、變址尋址等)的原理和應用場景。 第八章:CPU的核心——運算器(ALU)設計: 深入剖析算術邏輯單元(ALU)的設計,講解如何用邏輯門實現各種算術和邏輯運算。我們將從簡單的加法器入手,逐步構建能夠完成多種運算的ALU。 第九章:CPU的控製單元設計: 介紹硬布綫控製器和微程序控製器兩種控製單元的設計思路,講解指令周期的各個階段(取指令、譯碼、執行、寫迴),以及控製信號的産生和作用。 第十章:流水綫技術與指令級並行: 揭示現代高性能CPU的關鍵技術——流水綫。詳細講解指令流水綫的工作原理、潛在的衝突(數據衝突、結構衝突、控製衝突)以及解決這些衝突的方法,如暫停、轉發、分支預測等。 第十一章:超標量與亂序執行: 進一步探討提高CPU性能的技術,如超標量架構(多條指令並行執行)和亂序執行(打破指令執行順序以提高效率)。理解這些技術對於理解現代處理器的復雜性至關重要。 第三篇:信息的倉庫——存儲器係統 本篇將帶領讀者探索計算機的“記憶”,理解數據的存儲與訪問。 第十二章:存儲器芯片的層次結構: 介紹存儲器係統的基本層次,從速度最快的寄存器到速度最慢的輔助存儲器,分析不同層次存儲器的特點、容量和成本。 第十三章:主存儲器(RAM)的工作原理: 深入講解SRAM(靜態隨機存取存儲器)和DRAM(動態隨機存取存儲器)的結構和工作原理,以及它們在計算機係統中的作用。 第十四章:半導體存儲器技術: 介紹ROM(隻讀存儲器)、Flash Memory等不同類型的半導體存儲器,以及它們的特點和應用。 第十五章:緩存(Cache)的原理與設計: 緩存是連接CPU與主存的關鍵。本章將詳細講解緩存的基本原理,如塊、行、映射方式(直接映射、全相聯、組相聯)、替換算法(LRU、FIFO)和寫策略,以及如何提高緩存的命中率。 第十六章:虛擬存儲器與內存管理: 介紹虛擬存儲器的概念,包括頁式管理、段式管理和段頁式管理。理解虛擬存儲器如何擴展內存容量,並提高程序的運行效率和安全性。 第十七章:外部存儲器與文件係統: 講解硬盤、固態硬盤等外部存儲設備的工作原理,以及文件係統的概念,包括文件組織、目錄結構和磁盤調度算法。 第四篇:溝通的橋梁——輸入輸齣(I/O)係統 本篇將帶領讀者理解計算機如何與外界進行交互。 第十八章:I/O設備的類型與接口: 介紹各種常見的I/O設備(鍵盤、鼠標、顯示器、打印機、網絡接口等)及其工作原理。講解I/O接口的作用,以及標準接口(如USB、PCIe)的意義。 第十九章:I/O數據傳輸方式: 詳細講解不同的I/O數據傳輸方式,包括程序控製I/O、中斷驅動I/O和DMA(直接內存訪問)。分析各種方式的優缺點和適用場景。 第二十章:中斷係統: 深入理解中斷的工作原理,包括中斷源、中斷請求、中斷嚮量錶、中斷服務程序。講解中斷在提高係統效率和響應速度方麵的重要性。 第二十一章:總綫係統: 介紹係統總綫(數據總綫、地址總綫、控製總綫)的作用和工作原理。講解總綫仲裁和總綫協議,以實現CPU與各部件之間的有效通信。 第二十二章:I/O控製器與設備驅動程序: 講解I/O控製器在設備管理中的作用,以及設備驅動程序如何充當操作係統與硬件之間的橋梁。 第五篇:整體的協同——計算機係統概論與性能評估 本篇將帶領讀者從宏觀角度審視整個計算機係統,並學習如何衡量其性能。 第二十三章:計算機係統的層次結構: 從用戶程序到機器硬件,迴顧計算機係統的多層抽象,理解各層次之間的關係和聯係。 第二十四章:指令流水綫與並行處理技術迴顧: 對流水綫、超標量、亂序執行等並行處理技術進行總結與迴顧,強調它們在提升整體性能中的作用。 第二十五章:存儲器層次結構與性能權衡: 再次審視存儲器層次結構,重點討論如何通過優化緩存、內存管理等技術來平衡訪問速度、容量和成本。 第二十六章:性能評估指標與方法: 介紹衡量計算機係統性能的常用指標,如指令執行時間、吞吐量、時鍾周期、CPI(每條指令的時鍾周期數)等。講解性能評估的方法和工具。 第二十七章:現代處理器架構趨勢: 展望現代處理器架構的發展方嚮,如多核、異構計算、專用指令集等,幫助讀者理解未來計算機技術的發展脈絡。 學習建議: 本書內容涵蓋瞭計算機組成原理的方方麵麵。建議讀者在學習過程中,不僅要理解理論概念,更要結閤實際的硬件結構和軟件實現來思考。書中包含大量的圖示和流程圖,務必仔細研讀,它們是理解復雜概念的“鑰匙”。部分章節涉及邏輯電路設計,鼓勵讀者動手繪製簡單的電路圖,加深理解。在學習CPU設計和存儲器原理時,可以參考一些經典的處理器架構(如MIPS、ARM)的簡化模型,進行推演和分析。對於I/O係統和總綫部分,可以思考日常使用的各種電子設備是如何通過這些機製與計算機進行交互的。最後,性能評估部分的內容,可以結閤一些計算機性能測試軟件進行實踐,直觀感受不同設計對係統性能的影響。 適用人群: 計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、信息安全等專業的本科生、研究生。 希望深入理解計算機底層原理的程序員、嵌入式開發工程師、係統架構師。 準備考研(特彆是計算機專業碩士)的考生,本書將為您打下堅實的理論基礎。 對計算機組成原理感興趣的業餘愛好者,希望係統性地學習該領域知識。 通過本書的學習,您將能夠: 理解計算機硬件是如何工作的,以及軟件是如何在硬件上運行的。 掌握數字邏輯、CPU設計、存儲器係統和I/O係統的基本原理。 能夠分析和評估計算機係統的性能。 為進一步學習操作係統、編譯原理、計算機網絡等高級課程奠定堅實的基礎。 提升解決實際計算機係統相關問題的能力。 踏上徵服計算核心的旅程,讓知識的火花點燃您對計算機世界的探索熱情!

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我個人對學習資料的要求,除瞭內容準確外,還非常看重其“前瞻性”和“應用性”。對於計算機組成原理這種與硬件緊密相關的學科,如果隻談理論,脫離瞭最新的技術趨勢,學習效果會大打摺扣。這本書的價值就在於它將經典的馮·諾依曼體係結構與現代高性能計算的特點進行瞭很好的融閤。它沒有迴避像GPU並行計算模型這類較新的議題,而是用一個專門的章節來闡述現代處理器中SIMD和多綫程的概念如何影響我們對傳統指令集的理解。特彆值得一提的是,它在討論“虛擬存儲器”時,不僅講瞭頁錶和TLB的結構,還非常及時地引入瞭現代操作係統中“大頁(Huge Pages)”的概念及其對性能的影響,這對於我們準備報考研究方嚮與係統底層的同學來說,簡直是雪中送炭。它提供的不隻是考試答案,更像是一份通往更深層次學習的“橋梁”,引導我們思考知識是如何在實際工程中演進和應用的,這種與時俱進的視角,是很多老舊復習資料所不具備的。

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這本書的裝幀和紙張質量也讓人印象深刻,要知道,考研復習是一個持久戰,書籍需要反復翻閱,甚至需要在上麵做大量的批注和摺角標記。這本教材的紙張選擇得非常好,不是那種一寫字就洇墨的劣質紙張,即使用較粗的記號筆做重點標記,也不會透過背麵影響閱讀。裝訂也十分牢固,我每天都帶著它在圖書館和宿捨之間往返,翻閱次數極多,至今沒有齣現散頁或脫膠的現象,這在動輒幾百頁的專業書籍中是很重要的品質保證。另外,它的索引設計也體現瞭編者的用心,除瞭標準的章節索引外,它還增加瞭一個“關鍵詞快速查找錶”,如果我隻想復習某個特定術語的定義和考點,可以直接通過這個列錶定位到相關頁碼,極大地節省瞭查閱時間。總而言之,這不僅是一本學習資料,更像是一件精心打造的“學習工具”,它的物理質量和內在內容的緊密結閤,讓整個復習過程變得更加高效和愉快。

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說實話,我是一個對細節非常敏感的讀者,如果一本書裏有太多模糊不清的錶述,或者知識點之間的銜接不自然,我就會感到非常焦慮。這本書在這方麵做得非常齣色,它仿佛是為每一個有疑慮的考生量身定做的“知識點除錯指南”。比如在講解“流水綫 Hazards”時,很多書隻停留在數據冒險、控製冒險的分類,但這本書深入探討瞭如何通過“指令調度”和“氣泡插入”來緩解這些問題,並給齣瞭具體的時序圖,精確到每一個時鍾周期內寄存器的讀寫狀態。這種對“底層機製”的透徹剖析,讓我對計算機體係結構有瞭更深層次的理解,而不是停留在錶麵。此外,書中對一些容易混淆的概念,比如“DMA與中斷方式的數據傳輸效率對比”,它直接用圖錶對比瞭CPU乾預的次數和總傳輸時間,用數據說話,避免瞭主觀判斷的偏差。閱讀過程中的流暢度非常高,文字精煉,邏輯嚴密,基本沒有遇到需要反復迴溯纔能理解的“拗口”句子,給人一種非常可靠、值得信賴的感覺。

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我之前用過好幾本市麵上主流的復習資料,坦白說,很多都是把曆年的真題東拼西湊,或者把基礎教材的內容稍微修改一下就拿齣來賣瞭。但拿到這本書後,立刻能感覺到它在“精煉”和“深化”上下瞭很大功夫。它的習題部分尤其值得稱贊,不是那種隻有答案解析而缺乏過程引導的簡單題目堆砌。每一個例題的解析,都像是一次完整的思維構建過程。我印象特彆深的是在處理“Cache一緻性協議”這種抽象概念時,它沒有直接拋齣復雜的算法描述,而是設計瞭一個非常生活化的場景模擬,用多個處理器試圖同時修改同一塊數據的情景,逐步引入MESI協議的各個狀態轉換,讓人仿佛置身於多核係統中觀察數據流動。這種“以小見大”的講解策略,極大地降低瞭理解難度。更重要的是,它對“考點預測”的把握相當精準,很多它在章節末尾標注為“高頻考點”或“易錯點辨析”的地方,事後證明在當年的考試中確實齣現瞭原型題或變體,這說明編者對考試風嚮的把握非常到位,絕對不是閉門造車的結果。

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這本書的封麵設計還挺吸引人的,那種深沉的藍配上亮眼的黃色標題字,一看就知道是針對考研這種嚴肅的考試準備的。我當時在書店裏隨便翻瞭翻,被它那種“直擊要害”的氣質給吸引住瞭。首先吸引我的是它對知識點的梳理方式,不像有些教材那樣堆砌概念,而是用一種非常清晰的脈絡圖把整個計算機組成原理的體係給勾勒齣來瞭。比如,在講到存儲器的層次結構時,它不是簡單地羅列SRAM和DRAM的特性,而是通過一個動態的流程圖展示瞭CPU如何逐級訪問緩存、主存,最後到輔助存儲,中間穿插瞭各種時間延遲和命中率的分析,邏輯性極強。我記得特彆清楚的是,它對“指令係統”這一章的處理,引入瞭幾個經典的RISC和CISC架構的案例進行對比分析,這種對比性的學習方法,比單純背誦定義要高效得多,讓我一下子就理解瞭指令集設計背後的權衡取捨。而且,這本書的排版也很舒服,很多關鍵公式旁邊都會有小小的注釋,解釋這個公式在實際應用中的意義,而不是僅僅停留在數學推導層麵。對於我們這種需要時間去理解而不是死記硬背的考生來說,這種細節上的關懷真的非常重要。那種一翻開就能感受到嚴謹治學態度的專業書籍,無疑是備考路上最可靠的夥伴。

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非常好,速度快,质量好,为京东点赞,已经过上了不能没有京东的生活!

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第二天就收到书,这快递速度刚刚的,快递员辛苦了,大热天的,书也是正版,放心购买,毕竟京东自营

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专业课都用的是王道,还可以

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挺好的,计算机类考研必备专业书。价格有点贵啊,不过在神券面前不算什么。考研加油!

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跨专业的伤不起,赶快看书

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好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

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天勤太啰嗦了,还是王道看着舒服

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给力!!!王道就是很不错,我可以的!!

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为考研买的,给自己加油

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