計算機系統(tǒng)基礎（第2版）

定　價：￥59.00

作　者：	袁春風余子濠著
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：	計算機類專業(yè)系統(tǒng)能力培養(yǎng)系列教材
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111604891	出版時間：	2018-08-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	413	字數(shù)：

內容簡介

　　本書主要介紹與計算機系統(tǒng)相關的核心概念，解釋這些概念如何相互關聯(lián)并終影響程序執(zhí)行的結果和性能。本書共分8章，主要內容包括數(shù)據(jù)的表示和運算、程序的轉換及機器級表示、程序的鏈接、程序的執(zhí)行、存儲器層次結構、虛擬存儲器、異?？刂屏骱虸/O操作的實現(xiàn)等。本書將計算機系統(tǒng)每個抽象層涉及的重要概念通過程序的開發(fā)和運行串聯(lián)起來，內容詳盡，反映現(xiàn)實，概念清楚，通俗易懂，實例豐富，并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(yè)本科或大專院校學生計算機系統(tǒng)方面的基礎性教材，也可以作為有關專業(yè)研究生或計算機技術人員的參考書。

作者簡介

　　袁春風南京大學計算機科學與技術系教授。主要研究領域為大數(shù)據(jù)計算與并行處理技術、Web信息檢索與文本挖掘技術等。在相關領域承擔科研項目近40項，發(fā)表論文近70篇，兩次獲江蘇省科技進步二等獎，并獲江蘇省軟件一等獎。主持的“計算機組成原理”和“計算機組成與系統(tǒng)結構”課程被遴選為精品課程、精品資源共享課、江蘇省精品課程；主編的《計算機組成與系統(tǒng)結構》以及《計算機組成與系統(tǒng)結構習題解答與教學指導》獲“十二五”普通高等教育規(guī)劃教材和江蘇省精品教材；作為主要成員獲2013年江蘇省教學成果特等獎和2014年國家教學成果二等獎?！坝嬎銠C系統(tǒng)基礎（一）：程序的表示、轉換與鏈接”獲國家精品在線開放課程，“計算機組成與系統(tǒng)結構”課程網(wǎng)站獲江蘇省多媒體課件特等獎。

圖書目錄

CONTENTS
目　　錄
叢書序言
序　　言
前　　言
第一部分　系統(tǒng)概述和可執(zhí)行目標文件的生成
第1章　計算機系統(tǒng)概述2
　1.1　計算機基本工作原理2
　　　1.1.1　馮·諾依曼結構基本思想2
　　　1.1.2　馮·諾依曼機基本結構3
　　　1.1.3　程序和指令的執(zhí)行過程4
　1.2　程序的開發(fā)與運行7
　　　1.2.1　程序設計語言和翻譯程序7
　　　1.2.2　從源程序到可執(zhí)行文件9
　　　1.2.3　可執(zhí)行文件的啟動和執(zhí)行10
　1.3　計算機系統(tǒng)的層次結構12
　　　1.3.1　計算機系統(tǒng)抽象層的轉換12
　　　1.3.2　計算機系統(tǒng)核心層之間的關聯(lián)14
　　　1.3.3　計算機系統(tǒng)的不同用戶16
　1.4　計算機系統(tǒng)性能評價18
　　　1.4.1　計算機性能的定義19
　　　1.4.2　計算機性能的測試19
　　　1.4.3　用指令執(zhí)行速度進行性能評估21
　　　1.4.4　用基準程序進行性能評估22
　　　1.4.5　Amdahl定律23
　1.5　本書的主要內容和組織結構24
　1.6　小結27
　習題27
第2章　數(shù)據(jù)的機器級表示與處理30
　2.1　數(shù)制和編碼30
　　　2.1.1　信息的二進制編碼30
　　　2.1.2　進位計數(shù)制32
　　　2.1.3　定點與浮點表示36
　　　2.1.4　定點數(shù)的編碼表示36
　2.2　整數(shù)的表示41
　　　2.2.1　無符號整數(shù)和帶符號整數(shù)的表示41
　　　2.2.2　C語言中的整數(shù)及其相互轉換42
　2.3　浮點數(shù)的表示44
　　　2.3.1　浮點數(shù)的表示范圍44
　　　2.3.2　浮點數(shù)的規(guī)格化45
　　　2.3.3　IEEE 754浮點數(shù)標準45
　　　2.3.4　C語言中的浮點數(shù)類型49
　2.4　十進制數(shù)的表示51
　　　2.4.1　用ASCII碼字符表示51
　　　2.4.2　用BCD碼表示51
　2.5　非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼表示52
　　　2.5.1　邏輯值52
　　　2.5.2　西文字符52
　　　2.5.3　漢字字符53
　2.6　數(shù)據(jù)的寬度和存儲55
　　　2.6.1　數(shù)據(jù)的寬度和單位55
　　　2.6.2　數(shù)據(jù)的存儲和排列順序57
　2.7　數(shù)據(jù)的基本運算61
　　　2.7.1　按位運算和邏輯運算61
　　　2.7.2　左移運算和右移運算61
　　　2.7.3　位擴展運算和位截斷運算63
　　　2.7.4　整數(shù)加減運算64
　　　2.7.5　整數(shù)乘除運算68
　　　2.7.6　常量的乘除運算71
　　　2.7.7　浮點數(shù)運算72
　2.8　小結78
　習題79
第3章　程序的轉換及機器級表示87
　3.1　程序轉換概述87
　　　3.1.1　機器指令及匯編指令88
　　　3.1.2　指令集體系結構89
　　　3.1.3　生成機器代碼的過程89
　3.2　IA-32指令系統(tǒng)概述94
　　　3.2.1　數(shù)據(jù)類型及其格式95
　　　3.2.2　寄存器組織和尋址方式96
　　　3.2.3　機器指令格式101
　3.3　IA-32常用指令類型及其操作103
　　　3.3.1　傳送指令103
　　　3.3.2　定點算術運算指令106
　　　3.3.3　按位運算指令109
　　　3.3.4　控制轉移指令110
　　　3.3.5　x87浮點處理指令115
　　　3.3.6　MMX/SSE指令集116
　3.4　C語言程序的機器級表示118
　　　3.4.1　過程調用的機器級表示118
　　　3.4.2　選擇語句的機器級表示132
　　　3.4.3　循環(huán)結構的機器級表示136
　3.5　復雜數(shù)據(jù)類型的分配和訪問139
　　　3.5.1　數(shù)組的分配和訪問139
　　　3.5.2　結構體數(shù)據(jù)的分配和訪問144
　　　3.5.3　聯(lián)合體數(shù)據(jù)的分配和訪問146
　　　3.5.4　數(shù)據(jù)的對齊148
　3.6　越界訪問和緩沖區(qū)溢出151
　　　3.6.1　緩沖區(qū)溢出151
　　　3.6.2　緩沖區(qū)溢出攻擊153
　　　3.6.3　緩沖區(qū)溢出攻擊的防范155
　3.7　兼容IA-32的64位系統(tǒng)158
　　　3.7.1　x86-64的發(fā)展簡史158
　　　3.7.2　x86-64的基本特點159
　　　3.7.3　x86-64的基本指令和對齊159
　　　3.7.4　x86-64的過程調用161
　　　3.7.5　x86-64的浮點操作與SIMD指令165
　3.8　小結166
　習題167
第4章　程序的鏈接182
　4.1　編譯、匯編和靜態(tài)鏈接182
　　　4.1.1　編譯和匯編182
　　　4.1.2　可執(zhí)行目標文件的生成184
　4.2　目標文件格式186
　　　4.2.1　ELF目標文件格式186
　　　4.2.2　可重定位目標文件格式187
　　　4.2.3　可執(zhí)行目標文件格式190
　　　4.2.4　可執(zhí)行文件的存儲器映像192
　4.3　符號表和符號解析193
　　　4.3.1　符號和符號表193
　　　4.3.2　符號解析196
　　　4.3.3　與靜態(tài)庫的鏈接199
　4.4　重定位201
　　　4.4.1　重定位信息202
　　　4.4.2　重定位過程202
　4.5　動態(tài)鏈接206
　　　4.5.1　動態(tài)鏈接的特性207
　　　4.5.2　程序加載時的動態(tài)鏈接207
　　　4.5.3　程序運行時的動態(tài)鏈接209
　　　4.5.4　位置無關代碼210
　4.6　小結214
　習題215
第二部分　可執(zhí)行目標文件的運行
第5章　程序的執(zhí)行222
　5.1　程序執(zhí)行概述222
　　　5.1.1　程序及指令的執(zhí)行過程222
　　　5.1.2　CPU的基本功能和組成224
　　　5.1.3　打斷程序正常執(zhí)行的事件226
　5.2　數(shù)據(jù)通路基本結構和工作原理227
　　　5.2.1　數(shù)據(jù)通路基本結構227
　　　5.2.2　數(shù)據(jù)通路的時序控制229
　　　5.2.3　總線式數(shù)據(jù)通路230
　　　5.2.4　單周期數(shù)據(jù)通路235
　5.3　流水線方式下指令的執(zhí)行238
　　　5.3.1