全书揭示现代计算机的内部工作方式，采用大量真实的例子，引导读者逐步由浅入深地学习计算机体系结构的概念和理论。 Linda Null  艾奥瓦州立大学计算机科学博士，现为宾夕法尼亚州立大学计算机科学系副教授，计算机科学研究生课程协调员和课程副主席。研究领域包括：计算机组成和体系结构、操作系统、计算机科学教育和计算机安全。她已经从事数学和计算机科学教学工作超过35年，是广受欢迎的教材作者，编写的教材曾多次获得美国教材和学术著作者协会颁发的计算机科学与工程教材奖。Julia Lobur 在计算机工业界和教育界从业超过30年的专业人员。她除了在宾夕法尼亚州立大学兼职教学工作外，还担任过系统顾问、高级程序员/分析师、系统和网络设计师、软件开发经理和项目经理等职位。Julia是计算机科学硕士、IEEE认证的软件开发专业人员。 出版者的话译者序前言第1章　绪论1　1.1　引言1　1.2　计算机的主要部件2　1.3　一个实例系统：吃力地读专业词汇3　1.4　标准组织12　1.5　发展历史13　　1.5.1　第零代：机械计算机（1642～1945年）13　　1.5.2　第一代：电子管计算机（1945～1953年）15　　1.5.3　第二代：晶体管计算机（1954～1965年）18　　1.5.4　第三代：集成电路计算机（1965～1980年）20　　1.5.5　第四代：超大规模集成电路计算机（1980～）20　　1.5.6　摩尔定律22　1.6　计算机层次结构23　1.7　云计算：计算即服务24　1.8　冯·诺依曼模型26　1.9　非冯·诺依曼模型28　1.10　并行处理器和并行计算29　1.11　并行性：机器智能的推动者——深蓝和沃森30　本章小结32　扩展阅读32　参考文献33　复习题34　习题35第2章　计算机系统中的数据表示37　2.1　引言37　2.2　按位计数系统37　2.3　不同进制之间的转换38　　2.3.1　无符号整数的转换38　　2.3.2　小数的转换40　　2.3.3　2的幂次作为基数的计数系统之间的转换41　2.4　有符号整数表示42　　2.4.1　原码42　　2.4.2　补码系统45　　2.4.3　有符号数的移码表示49　　2.4.4　无符号数与有符号数50　　2.4.5　计算机、算术和布斯算法50　　2.4.6　进位和溢出53　　2.4.7　使用移位进行二进制乘法和除法54　2.5　浮点数表示55　　2.5.1　一个简单的模型55　　2.5.2　浮点运算57　　2.5.3　浮点误差58　　2.5.4　IEEE-　754浮点标准59　　2.5.5　表数范围、精度和准确度60　　2.5.6　有关浮点数的其他问题61　2.6　字符编码62　　2.6.1　二进制编码的十进制63　　2.6.2　EBCDIC64　　2.6.3　ASCII64　　2.6.4　Unicode65　2.7　错误检测与纠错67　　2.7.1　循环冗余校验67　　2.7.2　汉明码69　　2.7.3　里德-所罗门纠错码74　本章小结74　扩展阅读75　参考文献75　复习题76　习题76　特别关注：数据记录和传输的编码82第3章　布尔代数与数字逻辑88　3.1　引言88　3.2　布尔代数89　　3.2.1　布尔表达式89　　3.2.2　布尔代数的基本定律90　　3.2.3　化简布尔表达式91　　3.2.4　求反92　　3.2.5　表示布尔函数93　3.3　逻辑门94　　3.3.1　逻辑门符号94　　3.3.2　通用逻辑门95　　3.3.3　多输入逻辑门96　3.4　数字组件96　　3.4.1　数字电路及其与布尔代数的关系96　　3.4.2　集成电路97　　3.4.3　汇总：从问题描述到电路99　3.5　组合逻辑电路100　　3.5.1　基本概念100　　3.5.2　典型的组合逻辑电路示例100　3.6　时序电路105　　3.6.1　基本概念105　　3.6.2　时钟105　　3.6.3　触发器105　　3.6.4　有限状态机108　　3.6.5　时序电路示例112　　3.6.6　时序逻辑的应用：卷积编码和维特比检测115　3.7　电路设计119　本章小结119　扩展阅读120　参考文献120　复习题121　习题122　特别关注：卡诺图128第4章　一个简单的计算机模型MARIE139　4.1　引言139　4.2　CPU基本知识和组织结构139　　4.2.1　寄存器139　　4.2.2　ALU140　　4.2.3　控制单元140　4.3　总线140　4.4　时钟143　4.5　输入/输出子系统144　4.6　存储器的组成和寻址方式145　4.7　中断148　4.8　MARIE149　　4.8.1　组织结构149　　4.8.2　寄存器和总线150　　4.8.3　指令集架构151　　4.8.4　寄存器传输表示153　4.9　指令的执行过程155　　4.9.1　取指-译码-执行周期155　　4.9.2　中断和指令周期155　　4.9.3　MARIE的I/O157　4.10　一个简单的程序157　4.11　关于编译程序的讨论159　　4.11.1　编译程序的作用159　　4.11.2　使用汇编语言的原因160　4.12　指令集的扩展161　4.13　关于译码的讨论：硬连线和微程序控制166　　4.13.1　机器控制166　　4.13.2　硬连线控制169　　4.13.3　微程序控制171　4.14　实际的计算机体系结构174　　4.14.1　Intel体系结构175　　4.14.2　MIPS体系结构179　本章小结181　扩展阅读182　参考文献183　复习题184　习题185第5章　仔细审视指令集架构192　5.1　引言192　5.2　指令格式192　　5.2.1　指令集设计决策192　　5.2.2　小端和大端方式193　　5.2.3　CPU内部的存储：堆栈和寄存器195　　5.2.4　操作数个数和指令长度196　　5.2.5　扩展操作码199　5.3　指令类型202　　5.3.1　数据传送202　　5.3.2　算术运算202　　5.3.3　布尔逻辑运算指令203　　5.3.4　位操作指令203　　5.3.5　输入/输出指令203　　5.3.6　传送控制指令204　　5.3.7　专用指令204　　5.3.8　正交指令集204　5.4　寻址204　　5.4.1　数据类型204　　5.4.2　寻址方式205　5.5　指令流水线207　5.6　指令集架构实例210　　5.6.1　Intel211　　5.6.2　MIPS211　　5.6.3　Java虚拟机212　　5.6.4　ARM215　本章小结216　扩展阅读217　参考文献218　复习题218　习题219第6章　存储器224　6.1　引言224　6.2　存储器类型224　6.3　存储器的层次结构225　6.4　高速缓存227　　6.4.1　缓存映射策略229　　6.4.2　替换策略240　　6.4.3　有效访问时间和命中率240　　6.4.