電腦研究員

介紹 計算機組織與結構 2/e Null

第一章

　　提供一個一般性的計算機歷史回顧，指出許多計算系統發展的里程碑，讓讀者可以想像計算是如何發展到現在的狀態。這一章介紹了所需要的專有名詞，基本的計算機系統的元件與馮紐曼電腦模型。提供由較高的層次來看計算機系統與未來學習所需要的觀念與動機。

第二章

　　數種不同電腦對數字與文字呈現的意義。加法、減法、乘法、除法都包含在內，一旦讀者接觸到數字基底與典型的數字表示技術，一次補數、二次補數與BCD。更進一步，EBCDIC、ASCII與統一碼(Unicode)字元的表示。固定與浮點運算的表示法也被包含在內。儲存資料用的碼與錯誤偵測與更正也有清楚的說明。傳輸資料與儲存所用的碼在“特別意的(special focus)“小節中說明。

第三章　

　　將呈現一個典型的數位邏輯電路與如何連結到布林代數。此章包含了足夠的細節介紹整合電路與循序邏輯電路，讓讀者去了解更複雜的MSI(媒體尺寸整合)電路(例如解碼器)。許多更複雜的電路，例如匯流排與記憶體會被包含在內容之中。我們也包含的最佳化與卡諾圖在“特別注意“小節中。

第四章

　　說明了基本的電腦組織與介紹基礎的觀念其中包含了擷取-解碼-執的循環、資料路徑、時脈與匯流排、暫存器傳輸符號、當然還有CPU。此章將會介紹一個非常簡單的架構MARIE與ISA，讓讀者可以整地了解基礎的架構組織與絳狾﹛C這並不是組合語言的書，也不是提供給組合語言程式設計的課程使用。主要的目的是介紹組合語言可以更一般性的了解電腦硬體。然而MARIE的架構上執行。兩種不同方法的控制、硬體接線與微指令在此章中被介紹與比較。最後，Intel與MIPS架構在這裡被比較，加強此章的所傳達觀念。

第五章

　　提供了一個近距離的觀察架構指令集，包含了指令的格式、指令的型態、與定址模式。指令層次的多通道也在此說明。真實世界的ISA(包含了Intel、MIPS與Java)也被提出，強化本章的內容。

第六章

　　包含了基本的記憶體觀念，例如RAM與不同的記體裝置，也針對更多進階的記憶體架構、包含了快取記憶體與虛擬記憶體使用。也提供了很詳細觀察針對重疊(overlay)、呼叫、分段、TLB，不同的演算法與裝置之間彼此的關聯。本章中，提供一個輔助說明文件與模擬器在的網頁上可以得到。

第七章

　　提供了對I/O基礎詳細的概要，匯流排通訊與協定與外接儲存裝置，例如磁帶與光碟片，與現在已經可以提供的其他形式。DMA、可程式的I/O，中斷都包在這章。其中也包含了RAID架構細節。不同的資料壓縮格式在“特別注意“小節中介紹。

第八章

　　討論目前可用的程式工具(編譯器或組譯器)並且連結目前正在使用的機器架構。章的目的是結合電腦系統設計的觀點與真硬體與機器底層的觀點。更進一步，在這章中介紹作業系統，但是僅包含了應用在系統組織與架構的細節(例如資源的使用與保護，捕捉器(trap)、中斷與其他多樣化的服務)。

第九章

　　介紹在近幾年所發展的可替代性架構的概述，包含了RISC、Flynn’s分類、平行處理處、指令集同步、多處理器、內部連接網路、記憶體分享、一致性的快取、記憶體模式、大型主機類神經網路、心臟收縮架構

　　資料流電腦、分散式架構。本章的主要目的是幫助讀者了解並不限制在馮紐曼架構，強迫讀者考慮效能因素，並為下一章做準備。

第十章

　　此章包含了嵌入式系統的觀念與主體、嵌入式系統設計、嵌入式軟體結構基礎與嵌入式作業系統功能。

作者簡介

　　這本教科書為超過三十年的教學經驗與二十五年的產業經驗的組合。這樣的組合成果因此強化了電腦組織與架構原則，並將這些主題與實做結合。其中包含了真實世界的例子，可以幫助學生正確的評價這些被應用在計算世界裡的基本觀念。

Linda Null

　　於1991年在愛和華州立大學資訊工程得到博士學位，1989年在愛和華州立大學資訊工程得到碩士學位，1983年在西北密蘇里州立大學資訊工程得到碩士學哈里斯學院擔任碩士課程調整委員會的職位，從1995年就是會員。她有興趣的領域包含了計算機組織與架構、作業系統與電腦安全。

Julia Loubur

　　參與電腦工業超過25年。目前擔任系統顧問、程式寫作/分析、系統與網路設計、軟體發展經理與兼職教師的職位。

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