三民網路書店 中國圖書館分類法 / 工業技術 / 自動化技術、計算機技術 / 計算技術、計算機技術 / 總體結構、系統結構

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，從軟件和硬件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，瞭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、處理器體系結構、程序的加載與運行、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臺的軟硬件環境、文件讀寫及加解密實驗、二進制炸彈拆除實驗、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。

本書用一系列有趣的小故事講述計算機底層相關的技術知識。• 第1章：聚焦計算機中核心的CPU，從基礎的門電路開始，到基本的指令執行過程，後到CPU的一些高級技術。內容涵蓋緩存、原子操作、指令流水線、分支預測、亂序執行、超線程、SIMD、 內存管理、TLB等。• 第2章：主要講述計算機中的存儲設施，包括CPU中的緩存，內存、機械硬盤三者數據存儲的原理，以及硬盤上的數據管理組織的軟件——文件系統基本模型。• 第3章：主要講述計算機中的I/O和數據傳輸。內容涵蓋總線系統、中斷機制、DMA技術、零拷貝技術。重點關注網卡相關的數據傳輸，包括網卡的基本工作機制，網卡接收數據包後的處理，後介紹一種時下流行的數據包處理技術——DPDK。• 第4章：前面三章主要是在硬件層面，這一章開始介紹軟件。本章聚焦計算機中重要的軟件——操作系統。本書默認以Linux為參考，內容涵蓋操作系統的一些基礎知識，包括進程、線程、系統調用、異常處理、信號、鎖、權限管理，後介紹一個時下流行的容器技術Docker的原理。• 第5章：主要涉及系統編程中和操作系統緊密相關的一些技術點。包括進程的創建過程、線程棧、進程間通信、I/O多路復用、內存映射文件、協程，後簡單介紹調試器GDB和可執行文件ELF。• 第6章：本章的主題是安全。網絡安全涉及方方面面，本章挑選了和計算機系統底層相關的一些安全技術，通過故事去感受計算機攻擊的原理，包含棧溢出攻擊、整數溢出攻擊、DDoS攻擊、TCP會話劫持、HTTPS原理，還有前幾年大火的CPU漏洞——熔斷與幽靈攻擊原理等。

本書以圖解的方式通俗易懂的講解計算機系統中各項技術的本質，包括編程語言的本質是什麼、操作系統、進程線程協程等的本質是什麼、到底什麼是內存、什麼是堆區棧區、內存分配等是怎麼一回事、怎樣從晶體管構建出CPU、I/O是如何實現的等等，從根源出發，一步步講解一項技術到底是怎麼來的，同時內容可視化——輔助大量精心設計的插圖，幾乎做到了平均一頁有一圖，把對技術的理解門檻降到。

《高性能計算機體系結構》主要介紹了高性能計算機體系結構的基礎知識和核心原理。其中第1、2章介紹了高性能計算機的基本概念、性能評價、應用領域及基準評測集；第3章介紹了高性能計算機體系結構的分類和代表性體系結構；第4～6章從並行計算技術、存儲層次以及互連網絡等方面介紹了高性能計算機的關鍵技術；第7章介紹了典型的異構計算體系結構；第8章講述了應用於特定領域的專用體系結構。《高性能計算機體系結構》以計算機系統思維能力培養為主線，使得讀者能夠初步掌握高性能計算機的設計與分析方法，熟悉高性能計算機的體系架構，瞭解性能評測基本手段和方法。

本書首先介紹通用處理器的架構，以及彙編和編譯的技術；然後講解 Linux 內存管理、Linux 進程管理， 以及 GDB、trace、eBPF、SystemTap 等 Linux 系統開發工具；接著通過視頻編解碼主流技術和 NVIDIA 計算平臺 CUDA 等討論人工智能技術在音視頻領域與自然語言處理領域的應用；最後講解標準計算平臺 OpenCL 的原理、開源硬件 soDLA、Intel 神經網絡異構加速芯片、SystemC 框架。本書適合從事企業系統開發及優化的技術人員閱讀，也可供計算機相關專業的師生參考。

本書是權威的計算機體系結構著作，是久負盛名的經典作品。書中系統地介紹了計算機系統的設計基礎、指令集系統結構、流水線和指令集並行技術、層次化存儲系統與存儲設備、互連網絡以及多處理器系統等重要內容。這一版新增一章，專門介紹領域專用體系結構。本書對近些年火熱的雲計算、手機客戶端技術、人工智能等相關內容也有涉獵。本書既可作為高等院校計算機專業本科生或研究生教材，也可作為從事計算機體系結構或計算機系統設計的工程技術人員的參考書。

本書為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。全書從微體系結構層、指令系統層、匯編語言層三個層次，以及CPU、存儲系統、輸入/輸出系統及其互連三大系統出發，建立整機的概念，並體現軟硬結合的思想。全書共7章，分為三篇，系統介紹基礎知識(緒論、計算機中的信息表示)、計算機系統結構(微體系結構層――CPU組織、指令系統層、匯編語言層)、存儲系統與輸入/輸出系統(存儲系統、輸入/輸出系統)。本書為教師免費提供電子教案。本書系統全面，實例豐富，適合作為高等學校計算機及相關專業教材，也可作為IT技術人員的參考書。

本書參照教育部關於高等學校工科非計算機專業計算機技術基礎課程教學內容的基本要求編寫。本書將微型計算機原理、匯編語言程序設計和微機接口技術整合在一起，以Intel 80×86 系列微處理器為背景，系統地介紹了微型計算機、16 位/32 位/64 位微處理器的結構、指令系統、匯編語言程序設計、存儲器、中斷技術、I/O 接口技術、D/A 與A/D 轉換器接口、微機總線和Proteus 仿真應用等內容。本書可作為高等學校非計算機、電子信息類專業及其他相關專業的學生學習計算機的基礎教材或參考書，也可作為成人高等教育的培訓教材及廣大科技工作者的自學參考書。

系統架構設計師教程（第2版）作為全國計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試指定用書，系統地介紹了系統架構設計師的基本要求，應具備的基礎知識和需要掌握的知識。 全書分上、下兩篇，共計 20 章。上篇為綜合知識，介紹了系統架構設計師應熟練掌握的基本知識，主要包括緒論、計算機系統、信息系統、信息安全技術、軟件工程、數據庫設計、系統架構設計、系統質量屬性與架構評估、軟件可靠性、軟件架構的演化和維護、未來信息綜合技術等諸多基本知識和方法。下篇為案例分析，分門別類地詳細介紹了系統架構設計的相關理論、方法和案例分析，主要包括信息系統架構、層次式架構、雲原生架構、面向服務架構、嵌入式系統架構、通信系統架構、安全架構和大數據架構等諸多設計理論和案例。 系統架構設計師教程（第2版）全面闡述了系統架構設計師需掌握的各方面知識和技能，特別是對合格架構師應具備的理論與實踐知識做了詳細講述。 系統架構設計師教程（第2版）是參加計算機軟件水平考試―系統架構設計師考生的必備考試用書。凡通過本考試的考生，便具備了全國認可的、本行業的高級工程師資格。

本書以Pentium微型計算機為平臺，全面介紹微型計算機的體系結構、工作原理和應用技術。主要內容包括微型計算機系統的基礎知識、微處理器、存儲器、中斷系統、輸入/輸出與接口技術、總線接口、常用外設和多媒體處理技術。 本書可以作為高等院校非計算機專業的教材，也可以作為高職高專計算機專業的教材，還可作為計算機愛好者的自學用書。

本書是全國計算機專業技術資格考試辦公室編寫的系統架構設計師考試大綱(2022年審定通過)。本書還包括人力資源和社會保障部、工業和信息化部的有關文件以及考試簡介。系統架構設計師考試大綱是針對全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試的高級資格制定的。通過本考試的考生，可被用人單位擇優聘任為高級工程師。

本書是一本以產教融合思想為指引，面向處理器與系統芯片設計人才培養的新型教材，主要分為基礎和實驗兩部分。基礎部分側重於基於開源指令架構RISC-V並結合阿裡平頭哥半導體公司的玄鐵C910等先進處理器案例講授計算機體系結構的基本原理。RISC-V架構的開放性與良好生態為理論知識的教學提供了更好的藍本，通過剖析業界先進的RISC-V處理器也使理論知識能夠更好地聯繫具體應用。實驗部分詳細介紹基於RISC-V開源項目開發的系列實驗，包括編譯與仿真工具鏈實驗、體系結構探索實驗、SoC設計實驗等內容，充分利用了平頭哥XuanTie處理器、Wujian100 SoC平臺等工業級的開發資源，使學生可以切實感受體系結構知識的實踐運用和完整的軟硬件開發流程。

本書是一本向讀者介紹計算機系統的教材。通過建立對計算機的系統級認識，從而理解一個C語言程序是如何在計算機中執行出來的。 本書包括三個部分：第一部分(第1章到第3章)介紹了計算機的基本工作原理，包括馮‧諾依曼模型，計算機系統的抽象分層，數據在計算機中的表示和數字邏輯電路。第二部分(第4章到第7章)介紹了RISC-V計算機，包括RISC-V的基礎整數指令集RV321,一個基本的RISC-V處理器，RISC-V計算機的機器放言和匯編語言，子例程/子程序機制，以及一個簡單的輸出與輸出。第三部分(第8章到第10章)介紹了C語言程序在計算機是如何執行出來的，包括C函數在RISC-V計算中的實現，指針和數組在RISC-V計算機中的實現，以及C函數、指針和數組在X86指令系統下的實現。 本書適合計算機類專業的初學者學習，讀者僅需要具備C語言程序設計基礎即可。本書可作為高等院校的教材，也可作為從事計算機軟件開發與應用的工程人員參考書。

系統架構設計師考試是計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試(簡稱“軟考”)系列中的一個重要的高級專業技術資格考試，是計算機專業技術人員獲得系統架構設計師職稱的一個重要途徑。但系統架構設計師考試涉及的知識面極廣，幾乎涵蓋了計算機專業課程的全部內容，並且有一定的難度。目前市面上關於系統架構設計師考試的輔導書籍大部分都是側重於某一個方向，例如單純的知識點、真題等，而沒有從該考試的三個科目(綜合知識、案例專題、論文專題)去全面地闡述，這樣就增加了考生複習上的困難。 本書結合作者多年從事軟考教育培訓和試題研究的心得體會，詳細闡述了系統架構設計師考試三個科目所涉及的大部分知識點及真題。讀者通過學習本書中的知識，可以全面且快速地提高複習效率，做到複習時有的放矢，考試時得心應手。書中還給出了一套模擬試卷並作了詳細點評。 本書可作為參加系統架構設計師考試的考生的自學用書，也可作為軟考培訓班的教材。

本書主要介紹計算機組成與系統結構涉及的相關概念、理論和技術內容，以指令集架構ARMv8為模型機，著重介紹涉及整數和浮點數運算、指令集體系結構(ISA)、中央處理器、存儲器和I/O接口等方面的設計思路和具體結構。本書共分8章：第1章對計算機系統及其性能評價進行概述性介紹；第2～3章主要介紹數據的機器級表示、運算，以及運算部件的結構與設計；第4～5章介紹指令系統以及各種CPU設計技術；第6章主要介紹包含主存、cache和虛擬存儲器在內的存儲器分層體系結構；第7章介紹總線互連以及輸入/輸出系統；第8章介紹並行處理計算系統的基本硬件結構和並行程序設計編程模型。 本書內容詳盡，反映現實，概念清楚，通俗易懂，實例豐富，並提供大量典型習題以供讀者練習。本書可以作為計算機專業本科或大專院校學生計算機組成原理和計算機系統結構相關課程的教材，也可以作為有關專業研究生或計算機技術人員的參考書。

本書以當前主流微機技術為背景，全面介紹了計算機各功能子系統的邏輯結構、組成和工作機制。本書分為10 章。第 1 章概述了計算機的基本概念和計算機系統結構、組成與實現的關係，分析了影響系統結構設計的主要因素； 第 2 章以定點加、減、乘、除、移位運算邏輯以及溢出判斷邏輯為重點，深入討論運算器的設計與組織方法；第3 章介紹了指令系統及其設計方法；第4 章介紹了組合邏輯控制器和微程序控制器的組成和工作原理；第5 章著重討論了主存儲器的設計方法；第6 章介紹了存儲系統的結構；第7 章介紹了系統總線及其設計方法；第8 章主要介紹了I/O 接口的兩種工作方式，中斷方式和DMA 方式，討論了I/O 接口的組成結構與實現方法；第9 章著重討論了流水線技術， 同時介紹了向量流水處理機、超標量和超流水處理機的結構和特點；第 10 章介紹了陣列處理機和多處理機系統的結構和特點。

硬件產品開發是一項複雜的工程，涉及產品定義、成本控制、質量管理、進度管理、研發管理、生產管控、供應鏈管理和售後服務等多個環節。合理的流程可以化繁為簡，提升溝通及合作效率，降低風險，確保項目按計劃交付。本書分為10個章節，分別對硬件產品開發過程中的各個關鍵環節進行了詳細的介紹。每個環節都有相應的模板和說明，並且通過實際案例來說明流程的重要性和使用方法，旨在幫助硬件工程師和初創團隊更快地熟悉和掌握開發流程。本書內容深入淺出、易學易懂，適合廣大高校的師生、硬件工程師和初創團隊的管理者參考使用。

本書對現代計算設備進行了介紹，包括其中可能出現的每一項重要技術和子系統，並闡釋其與其他系統部件之間的關係。全書分為三部分。第1部分介紹計算機體系結構基礎知識，包括計算機體系結構的基本概念、數字邏輯、處理器元件、計算機系統組件、硬件軟件接口、專用計算領域。第二部分介紹處理器體系結構和指令集，涉及處理器和存儲器體系結構、性能增強技術、專用處理器擴展、現代處理器體系結構和指令集、RISC-V體系結構和指令集。第三部分介紹計算機體系結構的應用，包括處理器虛擬化、具體的應用程序類別(包括移動設備、個人電腦、遊戲系統、互聯網搜索引擎和神經網絡)、計算機體系結構未來的方向。讀完本書，讀者將掌握目前在廣泛多樣的數字系統中所使用的計算機體系結構。

全書共分8章，從內容上看大體分為四個部分：第一部分主要包括第1章，對TEC-8計算機硬件綜合實驗系統進行詳細介紹；第二部分包括第2章和第3章，這一部分介紹計算機組成與結構部分實驗，其中第2章給出了7個基本實驗，第3章列出了4個計算機組成與結構的綜合設計實驗；第三部分包括第4章，這一部分給出了4個數字邏輯與數字系統的綜合設計實驗項目，這些項目同時可作為EDA技術的基本實驗項目。第四部分包括第5章、第6章和第7章，這一部分主要介紹EDA設計的相關基礎技術。