計算機系統基礎與實踐 (微課版) 申兆岩 賈智平 王毅 9787302628477 【台灣高等教育出版社】

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書名：計算機系統基礎與實踐 (微課版)
ISBN：9787302628477
出版社：清華大學
著編譯者：申兆岩 賈智平 王毅
叢書名：面向新工科專業建設計算機系列教材
頁數：326
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1534412
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內容簡介

本書從系統的角度出發，結合龍芯處理器及Loongnix系統的相關實例，從軟體和硬體兩個方面對計算機系統進行由硬到軟、自底向上的介紹，目的是幫助讀者掌握完整的計算機系統層次結構，了解計算機相關技術概念，掌握計算機系統的相關知識。 本書分為基礎部分與實踐部分。基礎部分主要介紹了計算機系統相關的基本概念、組合電路與時序電路、處理器體繫結構、程序的載入與運行、數據的機器級表示和運算、層次化結構存儲、異常控制流；實踐部分則主要介紹了龍芯實驗平台的軟硬體環境、文件讀寫及加解密實驗、二進位炸彈拆除實驗、簡單的計算機模擬器實驗與LoongArch五級流水線模擬器中的Cache實驗。 本書可作為高等院校計算機及相關專業「計算機系統原理」課程的教材，也可供從事計算機工作的工程技術人員參考。

作者簡介

申兆岩，山東大學副教授，博士生導師。近年來主要從事計算機系統結構與大數據存儲架構方面的研究。發表論文60餘篇（如存儲領域頂級會議FAST、EDA領域頂級會議DAC等），擔任IEEE TC、TPDS、TCAD、ACM TOS、IOT、TECS、TODAES等Transactions期刊的評審人。

目錄

第1章 計算機系統概述
1 1 計算機系統的定義和類別
1 1 1 計算機系統的定義
1 1 2 計算機系統的類別
1 2 計算機系統中的抽象層次
1 2 1 計算機系統層次結構
1 2 2 計算機系統的不同用戶
1 2 3 馮·諾依曼架構
1 2 4 程序的編譯及執行過程
1 3 計算機性能
1 3 1 性能的指標和度量
1 3 2 CPU性能
1 3 3 指令性能
1 3 4 實例：處理器性能評測
小結
習題
第2章 組合電路與時序電路
2 1 組合電路
2 1 1 真值表
2 1 2 布爾代數
2 1 3 邏輯圖
2 1 4 組合電路分析
2 2 時序電路
2 2 1 SR鎖存器
2 2 2 觸發器的觸發方式
2 2 3 觸發器的邏輯功能
2 3 計算機子系統
2 3 1 CPU子系統
2 3 2 匯流排
2 3 3 內存子系統
小結
習題
第3章 處理器體繫結構
3 1 指令集體繫結構
3 1 1 精簡指令集與複雜指令集
3 1 2 二進位翻譯
3 2 LoongArch指令系統概述
3 2 1 LoongArch指令的編碼與彙編助記格式
3 2 2 LoongArch的寄存器組
3 2 3 LoongArch的定址方式
3 3 LoongArch32指令集
3 3 1 數據處理指令
3 3 2 轉移指令
3 3 3 訪存指令
3 3 4 柵障指令
3 3 5 浮點處理指令
3 3 6 特權指令
3 3 7 其他雜項指令
3 4 彙編語言源程序格式
3 4 1 彙編語言程序的結構
3 4 2 彙編語言的行構成
3 4 3 偽指令
3 4 4 宏指令
3 5 彙編語言機器級表示
3 5 1 過程調用的機器級表示
3 5 2 選擇語句的機器級表示
3 5 3 循環結構的機器級表示
小結
習題
第4章 程序的載入與運行
4 1 可執行目標文件的生成
4 1 1 編譯
4 1 2 彙編
4 1 3 鏈接
4 2 可執行目標文件的運行
4 2 1 載入
4 2 2 程序執行過程
4 2 3 指令執行介紹
4 3 流水線技術
4 3 1 流水線方式
4 3 2 指令流水線
4 3 3 流水線存在的問題
4 3 4 流水線與異常處理
4 3 5 流水線優化技術
小結
習題
第5章 數據的機器級表示和運算
5 1 數據類型及編碼方式概述
5 1 1 數值數據及其編碼方式
5 1 2 非數值數據及其編碼方式
5 1 3 進位記數制
5 2 整數的表示
5 2 1 無符號數編碼
5 2 2 有符號數編碼
5 3 整數運算
5 3 1 移位運算
5 3 2 加減法運算
5 3 3 乘法運算
5 3 4 除法運算
5 4 浮點數表示與運算
5 4 1 浮點表示法
5 4 2 浮點數計算
小結
習題
第6章 層次化結構存儲
6 1 存儲技術
6 1 1 存儲器
6 1 2 存儲技術發展趨勢
6 2 局部性原理與層次化存儲結構
6 2 1 局部性
6 2 2 存儲器層次結構
6 3 高速緩衝存儲器
6 3 1 Cache的基本工作原理
6 3 2 Cache主存地址映射
6 3 3 Cache替換策略
6 3 4 Cache寫策略
6 3 5 Cache存儲器的性能分析
6 3 6 Cache與程序性能
6 4 虛擬存儲器
6 4 1 虛擬存儲器概述
6 4 2 頁式存儲管理
6 4 3 段式虛擬存儲管理
6 4 4 段頁式存儲管理
6 5 外部存儲器
6 5 1 磁碟存儲器
6 5 2 快閃記憶體存儲器
6 5 3 新型非易失性存儲器
6 6 I/O系統
6 6 1 I/O系統的定義與組成
6 6 2 I/O軟硬體層次結構
6 6 3 Linux中的I/O棧
小結
習題
第7章 異常控制流
7 1 進程
7 1 1 進程的概念
7 1 2 進程的邏輯控制流
7 1 3 進程的私有地址空間
7 1 4 進程的上下文切換
7 1 5 進程的控制
7 2 異常和中斷的概念
7 2 1 基本概念
7 2 2 異常
7 2 3 中斷
7 3 異常和中斷的響應過程
7 4 LoongArch指令系統中的異常和中斷
7 4 1 相關控制狀態寄存器
7 4 2 異常的處理
7 4 3 中斷的處理
小結
習題
第8章 實踐部分
8 1 龍芯平台初探
8 1 1 實驗背景
8 1 2 實驗目的
8 1 3 實驗要求
8 1 4 實驗步驟
8 2 文件讀寫及加解密
8 2 1 實驗背景
8 2 2 實驗目的
8 2 3 實驗要求
8 2 4 實驗步驟
8 3 二進位炸彈拆除
8 3 1 實驗背景
8 3 2 實驗目的
8 3 3 實驗要求
8 3 4 實驗步驟
8 4 簡單的計算機模擬器
8 4 1 實驗背景
8 4 2 實驗目的
8 4 3 實驗要求
8 4 4 實驗步驟
8 5 設計LoongArch五級流水線模擬器中的Cache
8 5 1 實驗背景
8 5 2 實驗目的
8 5 3 實驗要求
8 5 4 實驗步驟
參考文獻
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