计算机组成原理 白中英版

《计算机组成原理》是计算机科学领域的一本经典教材，由白中英教授编写。这本书深入浅出地介绍了计算机系统的各个核心组成部分，对于理解和掌握计算机硬件的工作原理至关重要。以下是各章节主要内容的详细阐述： 第一章 计算机系统概论 本章主要介绍了计算机的基本概念和组成结构，包括计算机硬件和软件的划分、计算机系统的层次结构以及冯·诺依曼体系结构。此外，还讨论了计算机的主要性能指标，如运算速度、存储容量和数据处理能力等。 第二章 运算方法和运算器 这一章讲解了计算机中的基本运算操作，如加减乘除、逻辑运算以及移位等，并详细分析了不同数据类型（如整型、浮点型）的表示和运算过程。同时，还探讨了运算器的设计，包括算术逻辑单元（ALU）的功能和工作原理。 第三章 存储系统 存储系统是计算机中保存数据和指令的关键部分。本章涵盖了内存的分类，如随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）以及高速缓存（Cache）。同时，还介绍了存储器层次结构的概念，以及虚拟存储器的工作机制。 第四章 指令系统 指令系统是计算机硬件与软件之间的桥梁，定义了计算机可以执行的各种操作。本章详细讲述了指令的格式、分类和功能，包括数据传送、算术逻辑运算、控制转移以及处理输入输出等指令。 第五章 中央处理器 中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责执行指令和控制整个系统。本章讲解了CPU的组成，包括控制器、寄存器组以及运算器，并介绍了CPU的工作流程，如取指、译码、执行、写回等阶段。 第六章 总线系统 总线是连接计算机各部件的通信通道，本章介绍了总线的基本概念、分类（如数据总线、地址总线和控制总线）以及总线的仲裁和定时协议。 第七章 外围设备 外围设备包括输入设备（如键盘、鼠标）和输出设备（如显示器、打印机），以及磁盘、网络接口卡等存储和通信设备。本章讲述了这些设备的工作原理和与主机的交互方式。 第八章 输入输出系统 输入输出（I/O）系统是计算机与外部设备交换数据的桥梁。本章详细讨论了中断、DMA（直接内存访问）和通道等I/O方式，以及I/O设备的控制器和接口设计。 通过学习《计算机组成原理》，读者可以深入了解计算机硬件的工作原理，为后续的系统设计、编程优化以及故障排查等工作打下坚实的基础。这本书对于计算机科学的学习者和从业者都是不可或缺的参考资料。