《计算机组成与设计:硬件/软件接口》——深入解析现代计算机系统的构建之道
《计算机组成与设计:硬件/软件接口》是一本在计算机科学领域极具影响力的教科书,由著名计算机科学家David A. Patterson和John L. Hennessy合著,这本书由Addison-Wesley Professional出版社于1990年首次出版,此后经过多次修订和再版,成为了计算机组成与设计领域的经典之作。
作者信息:
- 作者:David A. Patterson
- 合作作者:John L. Hennessy
- 出版社:Addison-Wesley Professional
- 出版时间:1990年(首版)
书籍介绍:
《计算机组成与设计:硬件/软件接口》旨在为读者提供计算机组成原理和系统设计的全面视角,特别是关注硬件与软件之间的交互,这本书以其深入浅出的讲解、丰富的实例和前瞻性的内容而著称,是计算机科学与工程专业学生的必备读物。
大纲概述:
1、引言:介绍计算机组成与设计的基本概念,以及本书的学习目标和结构。
2、计算机系统概述:探讨计算机系统的基本组成,包括硬件和软件的层次结构。
3、中央处理器(CPU):详细讲解CPU的组成、工作原理和性能评估。
4、存储系统:分析存储系统的设计,包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、固态硬盘等)。
5、输入/输出系统:介绍输入/输出设备的工作原理和接口技术。
6、系统性能:讨论计算机系统的性能评估方法和优化策略。
7、并行处理:探讨并行计算机系统的设计,包括多核处理器和分布式系统。
8、计算机体系结构:深入分析计算机体系结构的发展历程和未来趋势。
9、实践项目:提供一系列实践项目,帮助学生将理论知识应用于实际问题的解决。
本书的第一部分从计算机系统的基本概念入手,介绍了计算机硬件和软件的层次结构,为后续章节的学习奠定了基础,在第二部分中,作者详细讲解了CPU的组成和工作原理,包括指令集架构、控制单元、数据路径和寄存器等。
在存储系统部分,作者分析了主存储器和辅助存储器的结构、工作原理和性能特点,随后,输入/输出系统章节介绍了各种输入/输出设备的工作原理和接口技术,如USB、PCIe等。
系统性能章节讨论了计算机系统的性能评估方法和优化策略,包括时钟频率、缓存层次、内存带宽等,并行处理章节则探讨了多核处理器和分布式系统的设计,展示了计算机体系结构的发展趋势。
计算机体系结构章节回顾了计算机体系结构的发展历程,并对未来的发展趋势进行了展望,通过这一系列的讲解,读者可以全面了解计算机组成与设计的知识体系。
《计算机组成与设计:硬件/软件接口》是一本内容丰富、结构严谨的教科书,它不仅适合作为计算机科学与工程专业的教材,也适合广大计算机爱好者深入学习,通过阅读这本书,读者可以建立起对计算机组成与设计的全面认识,为未来的学习和工作打下坚实的基础。