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计算机组成与体系结构 基本原理 设计技术与工程实现(第3版)

《计算机组成与体系结构 基本原理 设计技术与工程实现(第3版)》课后习题答案

  • 更新:2022-01-03
  • 大小:8.92 MB
  • 类别:计算机组成
  • 作者:宋佳兴、王诚
  • 出版:清华大学出版社
  • 格式:PDF

  • 资源介绍
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计算机组成与体系结构 基本原理 设计技术与工程实现》书包括数字电路基础(先修部分)、计算机组成(主体部分)、计算机体系结构(提高部分)3部分内容,共13章,重点讲解计算机系统的完整组成和提高性能的可行途径。作为硬件课程教材,兼顾到计算机科学与技术专业中偏工程技术方向、偏软件方向的本科生,也可用于软件学院和计算机应用方向的学生。

目录

  • CONTENTS
  • 第1章计算机系统概述1
  • 1.1计算机系统的基本组成及其层次结构1
  • 1.2计算机硬件的5个功能部件及其功能4
  • 1.3计算机系统主要的技术与性能指标7
  • 1.4计算机的体系结构、组成和实现概述9
  • 1.5计算机发展进步、分类和拓展应用的进程12
  • 本章内容小结和学习方法建议15
  • 习题与思考题15
  • 第2章数字电路基础和常用器件17
  • 2.1数字电路的基本元件17
  • 2.1.1晶体二极管与三极管17
  • 2.1.2应用案例19
  • 2.2数字电路基础及其相关处理方法20
  • 2.2.13种基本逻辑关系20
  • 2.2.2逻辑函数及其描述方法23
  • 2.2.3逻辑函数的特性、规则与应用24
  • 2.3组合逻辑电路及时序逻辑电路25
  • 2.3.1常用逻辑门器件26
  • 2.3.2时序逻辑电路29
  • 2.3.3存储器芯片简介31
  • 2.3.4几个专用功能器件和存储器芯片的引脚图32
  • 2.4现场可编程逻辑器件及其应用34
  • 2.4.1现场可编程器件概述34
  • 2.4.2CPLD和FPGA的编程与应用37
  • 本章内容小结和学习方法建议37
  • 习题与思考题37
  • 第3章数据表示、运算算法和线路实现39
  • 3.1数字化信息编码的概念和二进制编码知识39
  • 3.1.1数字化信息编码的概念39
  • 3.1.2二进制编码和码制转换40
  • 3.1.3检错纠错码45
  • 3.2数据表示50
  • 3.2.1逻辑类型数据的表示50
  • 3.2.2字符类型数据的表示50
  • 3.2.3多媒体信息编码53
  • 3.2.4数值类型数据的表示55
  • 3.3二进制数值数据的编码方案与运算算法60
  • 3.3.1原码、反码、补码的定义60
  • 3.3.2补码加、减运算规则和电路实现65
  • 3.3.3原码一位乘法、除法的实现方案66
  • 3.3.4实现乘法、除法的其他方案71
  • 本章内容小结和学习方法建议76
  • 习题与思考题77
  • 目录计算机组成与体系结构(第3版)第4章运算器部件79
  • 4.1算术逻辑运算单元的功能设计与线路实现79
  • 4.2定点运算器81
  • 4.2.1定点运算器部件的功能、组成与控制概述81
  • 4.2.2设计实现一个简单的原理性8位运算器模型82
  • 4.2.3运算器芯片Am2901实例与使用86
  • 4.2.4MIPS多指令周期CPU系统的运算器的组成及其功能90
  • 4.3浮点运算和浮点运算器92
  • 4.3.1浮点数的运算规则92
  • 4.3.2浮点运算器举例96
  • 本章内容小结和学习方法建议98
  • 习题与思考题99
  • 第5章指令系统和汇编语言程序设计102
  • 5.1指令格式和指令系统概述102
  • 5.1.1指令的定义和指令格式102
  • 5.1.2操作码的组织与编码103
  • 5.1.3有关操作数的类型、个数、来源、去向和地址安排104
  • 5.1.4指令的分类105
  • 5.1.5指令周期及其对计算机性能和硬件结构的影响106
  • 5.2基本寻址方式概述108
  • 5.3指令系统举例111
  • 5.3.1Pentium Ⅱ计算机的指令系统111
  • 5.3.2MIPS32计算机的指令系统113
  • 5.3.3PDP11计算机的指令系统114
  • 5.3.4教学计算机的指令系统116
  • 5.4教学计算机的汇编语言程序设计120
  • 5.4.1汇编语言及其程序设计中的有关概念120
  • 5.4.2教学计算机的汇编程序设计举例121
  • 本章内容小结和学习方法建议127
  • 习题与思考题127
  • 第6章控制器部件130
  • 6.1控制器的功能与组成概述130
  • 6.2硬布线控制器132
  • 6.2.1硬布线控制器的组成和运行原理简介132
  • 6.2.2MIPS32计算机的控制器简介133
  • 6.2.3TEC_XP_Ⅱ教学计算机的硬布线控制器的设计与实现139
  • 6.3微程序控制器部件149
  • 6.3.1微程序控制器的基本组成和运行原理150
  • 6.3.2微程序设计中的下地址形成逻辑和微程序设计152
  • 6.3.3TECXPⅡ教学计算机的微程序控制器的设计与实现155
  • 本章内容小结和学习方法建议161
  • 习题与思考题162
  • 第7章多级结构存储器系统和主存储器166
  • 7.1存储器系统概述166
  • 7.1.1存储器分类166
  • 7.1.2存储器系统目标167
  • 7.1.3多级结构存储器系统169
  • 7.2主存储器170
  • 7.2.1主存储器概述170
  • 7.2.2动态存储器的存储原理172
  • 7.2.3静态存储器的存储原理173
  • 7.2.4存储器容量扩展174
  • 7.3教学计算机的主存储器实例176
  • 7.4提高主存储器性能的途径179
  • 本章内容小结和学习方法建议181
  • 习题与思考题181
  • 第8章高速缓冲存储器和虚拟存储器183
  • 8.1高速缓冲存储器183
  • 8.1.1Cache的运行原理183
  • 8.1.2Cache的3种映像方式185
  • 8.1.3Cache实用中的问题187
  • 8.2虚拟存储器190
  • 8.2.1虚拟存储器的概念介绍190
  • 8.2.2段式存储管理190
  • 8.2.3页式存储管理191
  • 本章内容小结和学习方法建议193
  • 习题与思考题193
  • 第9章外部存储器设备196
  • 9.1外存设备概述196
  • 9.1.1主要技术指标196
  • 9.1.2磁记录原理与记录方式197
  • 9.2磁盘设备199
  • 9.2.1磁记录介质199
  • 9.2.2磁盘驱动器200
  • 9.2.3磁盘控制器201
  • 9.3磁盘阵列202
  • 9.4光盘设备205
  • 9.4.1只读光盘205
  • 9.4.2可刻光盘206
  • 9.4.3可擦写光盘208
  • 9.4.4DVD208
  • 9.4.5BluRay209
  • 本章内容小结和学习方法建议209
  • 习题与思考题209
  • 第10章输入输出设备210
  • 10.1输入输出设备概述210
  • 10.2常用的输入设备211
  • 10.3常用的输出设备212
  • 10.3.1点阵式输出设备基本原理212
  • 10.3.2显示器的组成和运行原理214
  • 10.3.3打印机的组成和运行原理217
  • 10.3.4计算机终端221
  • 本章内容小结和学习方法建议221
  • 习题与思考题222
  • 第11章输入输出系统223
  • 11.1计算机输入输出系统概述223
  • 11.2计算机总线224
  • 11.2.1总线概述224
  • 11.2.2总线结构226
  • 11.2.3总线宽度227
  • 11.2.4总线时钟228
  • 11.2.5总线仲裁230
  • 11.2.6总线举例232
  • 11.3输入输出接口238
  • 11.3.1输入输出接口的功能238
  • 11.3.2通用可编程接口组成239
  • 11.3.3输入输出接口举例239
  • 11.4输入输出方式242
  • 11.4.1程序直接控制方式242
  • 11.4.2程序中断传送方式243
  • 11.4.3直接存储器访问方式245
  • 11.4.4I/O通道控制方式247
  • 11.4.5外围处理机方式247
  • 本章内容小结和学习方法建议247
  • 习题与思考题248
  • 第12章流水线技术250
  • 12.1流水线的基本概念250
  • 12.1.1流水线的概念250
  • 12.1.2流水线的表示方法252
  • 12.1.3流水线的特点253
  • 12.1.4流水线的分类方法254
  • 12.2流水线的性能指标257
  • 12.2.1流水线的吞吐率257
  • 12.2.2流水线的加速比260
  • 12.2.3流水线的效率260
  • 12.2.4流水线的最佳段数261
  • 12.3DLX指令集与DLX流水线261
  • 12.3.1DLX指令集结构介绍261
  • 12.3.2DLX的一种简单实现266
  • 12.3.3DLX流水线的实现原理268
  • 12.4流水线中的相关问题271
  • 12.4.1结构相关271
  • 12.4.2数据相关273
  • 12.4.3控制相关279
  • 12.5指令级并行技术284
  • 12.5.1基本概念284
  • 12.5.2多指令发射技术284
  • 本章内容小结和学习方法建议287
  • 习题与思考题288
  • 第13章并行计算机体系结构289
  • 13.1计算机体系结构概述289
  • 13.1.1计算机体系结构的发展289
  • 13.1.2计算机体系结构的分类290
  • 13.1.3并行计算机体系结构分类292
  • 13.2并行计算机系统的设计问题293
  • 13.2.1并行计算机系统的互联网络293
  • 13.2.2并行计算机系统的性能问题298
  • 13.2.3并行计算机系统的软件问题300
  • 13.3SIMD计算机简介301
  • 13.3.1阵列处理机301
  • 13.3.2向量处理机302
  • 13.4共享内存的多处理机系统304
  • 13.4.1一致性内存访问的UMA多处理机系统305
  • 13.4.2非一致性内存访问的NUMA多处理机系统310
  • 13.4.3基于Cache内存访问的COMA多处理机系统312
  • 13.5基于消息传递的多计算机系统312
  • 13.5.1大规模并行处理机314
  • 13.5.2工作站集群315
  • 本章内容小结和学习方法建议315
  • 习题与思考题316
  • 参考文献317

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