（已有9条评价）基本信息
- 原书名：Computer Organization and Architecture : Designing for Performance (7th Edition)
- 原出版社： Prentice Hall/Pearson
内容简介
书籍
计算机书籍
本书是介绍当代计算机体系结构主流技术和最新技术的优秀教材。作者以Intel Pentium 4 和IBM/Motorola PowerPC作为考察实例，将当代计算机系统性能设计问题和计算机组织与体系结构的基本概念及原理紧密联系起来。本书共18章，分成5个部分。主要内容有：CPU性能设计、指令流水线、整数和浮点算术、微程序设计的控制器；RISC处理器和超标量处理器；最新的IA64体系结构和Itanium处理器；PCI新型系统总线规范；cache存储器组织、cache一致性问题和MESI协议；包括DDRSDRAM和RDRAM在内的高级DRAM体系结构；冗余磁盘阵列RAID技术和光存储器；FireWire串行总线和最近研发的InfiniBand；最后是多个处理器的并行组织，包括对称多处理机、多线程化和片多处理器机群系统、非均匀存储器存取（NUMA）系统。本书可作为计算机科学、计算机工程等专业的计算机体系结构课程的教材，对从事计算机研究与开发的技术人员来说，也具有指导意义...
计算机书籍
本书是介绍当代计算机体系结构主流技术和最新技术的优秀教材。作者以Intel Pentium 4 和IBM/Motorola PowerPC作为考察实例，将当代计算机系统性能设计问题和计算机组织与体系结构的基本概念及原理紧密联系起来。本书共18章，分成5个部分。主要内容有：CPU性能设计、指令流水线、整数和浮点算术、微程序设计的控制器；RISC处理器和超标量处理器；最新的IA64体系结构和Itanium处理器；PCI新型系统总线规范；cache存储器组织、cache一致性问题和MESI协议；包括DDRSDRAM和RDRAM在内的高级DRAM体系结构；冗余磁盘阵列RAID技术和光存储器；FireWire串行总线和最近研发的InfiniBand；最后是多个处理器的并行组织，包括对称多处理机、多线程化和片多处理器机群系统、非均匀存储器存取（NUMA）系统。本书可作为计算机科学、计算机工程等专业的计算机体系结构课程的教材，对从事计算机研究与开发的技术人员来说，也具有指导意义...
目录
第0章读者指南1.
0.1本书概要1
0.2因特网和Web资源1
第一部分概述
第1章导论4
1.1计算机组织与体系结构4
1.2结构和功能5
1.2.1功能5
1.2.2结构6
1.3为何要学习计算机组织和体系
结构8
第2章计算机的演变和性能10
2.1计算机简史10
2.1.1第一代：真空管10
2.1.2第二代：晶体管17
2.1.3第三代：集成电路19
2.1.4后续的几代24
2.2性能设计26
2.2.1微处理器的速度27
2.2.2性能平衡27
0.1本书概要1
0.2因特网和Web资源1
第一部分概述
第1章导论4
1.1计算机组织与体系结构4
1.2结构和功能5
1.2.1功能5
1.2.2结构6
1.3为何要学习计算机组织和体系
结构8
第2章计算机的演变和性能10
2.1计算机简史10
2.1.1第一代：真空管10
2.1.2第二代：晶体管17
2.1.3第三代：集成电路19
2.1.4后续的几代24
2.2性能设计26
2.2.1微处理器的速度27
2.2.2性能平衡27
序言
目标
这是一本关于计算机结构和功能的书，力求尽可能清楚完整地给出当今计算机系统的性质和特征。.
这个任务具有挑战性，主要有如下几个原因。首先，有非常多的产品类型都冠以“计算机”的名字，从只值几美元的单片机到价值几千万美元的超级计算机。这种多样性不仅表现在价格上，也表现在规模、性能和应用上。其次，不断的改变已成为持续发展的计算机技术的特征。这些改变覆盖了计算机技术的所有方面，从用于构造计算机部件的底层的集成电路技术，到组合这些部件的并行组织概念。
尽管计算机领域存在多样性和改变的迅速性，但某些基本概念始终在起作用。当然，这些概念的应用取决于当前的技术状况和设计者的性能/价格目标。本书的目的在于深入讨论计算机组织与体系结构的基本概念和原理，并将它们运用到当代计算机系统设计问题上去。
副标题（指“性能设计”——译者注）指出了本书的主题和采用的方法。计算机系统的高性能设计历来都是重要的，但这一要求从来没有像今天这样强烈和难以满足。包括处理器速度、存储器速度、存储器容量和互连的数据速率在内的计算机系统的所有基本性能特征都在迅速提高，而且，是以不同的速率在提高。这就使设计一个实现性能最大化并利用所有因素的平衡系统变得非常困难。于是，计算机设计越来越成为一种博弈，它要以改变一个领域的结构和功能来补偿另一领域的性能失配。读者将会看到，这种博弈在本书的许多设计中始终起作用。
像任何系统一样，计算机系统由一组相互关联的部件组成。通过结构（部件互连方式）和功能（单个部件的操作）最能表征一个系统。另外，计算机的组织是层次化的，通过将主要部件分解成各主要子部件，并描述各主要子部件的结构和功能，来进一步描述各主要部件。为清楚和易于理解，本书由上至下地描述这种层次化组织。
计算机系统：主要部件是处理器、存储器和I/O。
处理器：主要部件是控制器、寄存器、ALU和指令执行单元。
控制器：为所有处理器部件的操作和协调提供控制信号。传统上，使用的是微程序式实现，其中主要部件是控制存储器、微指令排序逻辑和寄存器。最近，微程序设计方式已不那么突出，但仍是一类重要的实现技术。
本文尽量采用以清晰的上下文来组织新素材的方式讲解有关内容，这样可以最大限度地避免让读者感到迷茫，应该会比自下而上地讲解更好。
考查系统的两个着眼点是体系结构（机器语言程序员可见的系统属性）和组织（实现体系结构的操作单元和它们的互连），它们将自始至终贯穿于所有讨论之中。
使用的范例
本书选用许多不同机器的例子，来阐明和强化所提出的概念。多数例子来自两种计算机系列：Intel Pentium 4和IBM/Motorola PowerPC。这两种系统共同概括了当前计算机的主要设计趋势。Pentium 4基本上是一种复杂指令集计算机（CISC），但具有某些RISC特征；而Power PC基本上是一种精简指令集计算机（RISC）。两种系统都利用了超标量设计原理，并且都支持多个处理器的配置。
本书的安排
本书分为5个部分。
第一部分概述：提供对本书其余部分的概括说明并明确各部分的上下文关系。
第二部分计算机系统：计算机系统由处理器、存储器、I/O模块以及这些主要部件之间的互连机构所组成。这部分依次讨论这些方面，只是处理器太复杂，所以留作第三部分单独讨论。
第三部分中央处理器：CPU由控制器、寄存器、算术逻辑单元、指令执行单元以及这些部件之间的互连结构所组成。这部分还介绍了如指令集设计和数据类型这类体系结构问题，以及如流水化这类组织问题。
第四部分控制器：控制处理器其余各部件的处理器部分，这里讨论控制器的功能实现。
第五部分并行处理的组织：最后这一部分涉及到多个处理器使用的某些问题和向量处理的组织问题。
这是一本关于计算机结构和功能的书，力求尽可能清楚完整地给出当今计算机系统的性质和特征。.
这个任务具有挑战性，主要有如下几个原因。首先，有非常多的产品类型都冠以“计算机”的名字，从只值几美元的单片机到价值几千万美元的超级计算机。这种多样性不仅表现在价格上，也表现在规模、性能和应用上。其次，不断的改变已成为持续发展的计算机技术的特征。这些改变覆盖了计算机技术的所有方面，从用于构造计算机部件的底层的集成电路技术，到组合这些部件的并行组织概念。
尽管计算机领域存在多样性和改变的迅速性，但某些基本概念始终在起作用。当然，这些概念的应用取决于当前的技术状况和设计者的性能/价格目标。本书的目的在于深入讨论计算机组织与体系结构的基本概念和原理，并将它们运用到当代计算机系统设计问题上去。
副标题（指“性能设计”——译者注）指出了本书的主题和采用的方法。计算机系统的高性能设计历来都是重要的，但这一要求从来没有像今天这样强烈和难以满足。包括处理器速度、存储器速度、存储器容量和互连的数据速率在内的计算机系统的所有基本性能特征都在迅速提高，而且，是以不同的速率在提高。这就使设计一个实现性能最大化并利用所有因素的平衡系统变得非常困难。于是，计算机设计越来越成为一种博弈，它要以改变一个领域的结构和功能来补偿另一领域的性能失配。读者将会看到，这种博弈在本书的许多设计中始终起作用。
像任何系统一样，计算机系统由一组相互关联的部件组成。通过结构（部件互连方式）和功能（单个部件的操作）最能表征一个系统。另外，计算机的组织是层次化的，通过将主要部件分解成各主要子部件，并描述各主要子部件的结构和功能，来进一步描述各主要部件。为清楚和易于理解，本书由上至下地描述这种层次化组织。
计算机系统：主要部件是处理器、存储器和I/O。
处理器：主要部件是控制器、寄存器、ALU和指令执行单元。
控制器：为所有处理器部件的操作和协调提供控制信号。传统上，使用的是微程序式实现，其中主要部件是控制存储器、微指令排序逻辑和寄存器。最近，微程序设计方式已不那么突出，但仍是一类重要的实现技术。
本文尽量采用以清晰的上下文来组织新素材的方式讲解有关内容，这样可以最大限度地避免让读者感到迷茫，应该会比自下而上地讲解更好。
考查系统的两个着眼点是体系结构（机器语言程序员可见的系统属性）和组织（实现体系结构的操作单元和它们的互连），它们将自始至终贯穿于所有讨论之中。
使用的范例
本书选用许多不同机器的例子，来阐明和强化所提出的概念。多数例子来自两种计算机系列：Intel Pentium 4和IBM/Motorola PowerPC。这两种系统共同概括了当前计算机的主要设计趋势。Pentium 4基本上是一种复杂指令集计算机（CISC），但具有某些RISC特征；而Power PC基本上是一种精简指令集计算机（RISC）。两种系统都利用了超标量设计原理，并且都支持多个处理器的配置。
本书的安排
本书分为5个部分。
第一部分概述：提供对本书其余部分的概括说明并明确各部分的上下文关系。
第二部分计算机系统：计算机系统由处理器、存储器、I/O模块以及这些主要部件之间的互连机构所组成。这部分依次讨论这些方面，只是处理器太复杂，所以留作第三部分单独讨论。
第三部分中央处理器：CPU由控制器、寄存器、算术逻辑单元、指令执行单元以及这些部件之间的互连结构所组成。这部分还介绍了如指令集设计和数据类型这类体系结构问题，以及如流水化这类组织问题。
第四部分控制器：控制处理器其余各部件的处理器部分，这里讨论控制器的功能实现。
第五部分并行处理的组织：最后这一部分涉及到多个处理器使用的某些问题和向量处理的组织问题。
