菜单导航

《计算机体系结构基础》第3版来了,电子版开源

作者: 精装之家 来源: 精装之家 发布时间: 2021年11月27日 12:41:43

发展以CPU和操作系统为代表的自主基础软硬件,是国家的战略需求,培养会“造计算机”而不仅是会“用计算机”的人才,是满足这一战略需求的必要条件。

作为高等学校“计算机体系结构”课程的本科生教材,以及相关专业研究生或计算机技术人员参考读物,《计算机体系结构基础》自问世以来深受广大读者欢迎。该书由龙芯中科一线科研人员编写,重视基础性、强调系统性、突出实践性,力求为高校学生计算机系统能力打下坚实基础,是真正的由“造计算机”的人讲授怎样“造计算机”。

《计算机体系结构基础》第3版来了,电子版开源



《计算机体系结构基础》第3版封面、封底

基于五年来胡伟武老师在中国科学院大学讲授“计算机体系结构基础”课程的积累,结合龙芯20年CPU设计实践,《计算机体系结构基础》第3版与时俱进,侧重产教融合需求,系统地修订和完善了诸多内容,着重体现在以下几个方面:

采用龙芯团队推出的LoongArch指令系统,全面展现指令系统设计的发展趋势

LoongArch是由龙芯团队2020年推出的新型RISC指令系统。该指令系统摒弃了传统指令系统中部分不适应当前软硬件设计技术发展趋势的陈旧内容,吸纳了近年来指令系统设计领域诸多先进的技术发展成果。在工程上,有助于硬件实现高性能低功耗的设计, 也有利于软件的编译优化以及操作系统、虚拟机的开发;在教学中,其简洁、灵活、模块化等特点,更能清晰阐释指令系统与底层微结构之间、上层软件与指令系统之间的密切关系,提供给读者针对不同架构进行相互参考对比的多样性选择。

加强软硬件协同,从硬件工程师的角度理解软件,从软件工程师的角度理解硬件

力求使读者深刻理解软硬件系统之间的关系和协同工作过程。如第4章软硬件协同对应用程序二进制接口 (ABI) 的描述更加清楚,增加了操作系统中关于用户程序地址空间分布的内容,并介绍了函数调用、例外处理、系统调用、线程切换、进程切换和虚拟机切换等六种场景的现场保留和恢复过程,希望读者可以通过上述过程更深入地了解计算机系统软硬件的配合。又如第7章在介绍计算机系统启动过程时把串口作为一只“麻雀”进行解剖,希望读者可以借此了解CPU对IO设备的访问与对内存的访问的不同。

以基础性、系统性、实践性为目标优化篇章结构,清晰完善知识框架体系

依据教学、实验经验以及新技术趋势对内容进行了优化调整。如第3章特权指令系统部分,从例外、中断、存储管理等方面更详细地分析了操作系统内核专用的特权指令系统的内容。第12章计算机系统评价和性能分析部分,在详细介绍Perf性能分析工具的基础上去掉了对Oprofile性能分析工具的介绍,适当缩减了性能测试与分析的具体案例内容,突出基准程序性能测试、Perf微结构数据统计和微测试程序 (Microbench) 等不同角度的方法与工具在性能分析工作中的应用。

全书开源且配有丰富的教学资源,搭配实验课程,建设计算机系统设计能力

将全书电子版开源,可在龙芯官网、github、华章图书官网等渠道获得各类格式全文,并可通过github项目管理系统交互反馈,教师可通过邮件申请获得配套全套教案及参考答案。同时推荐搭配龙芯教育《CPU设计实战》作为高校相关课程配套实践教材。希望本书的开源能够使之得到更广泛地应用,真正有助于高校计算机系统能力的培养,也欢迎更多的批评指正意见,使之能够更快成熟。关于本书的反馈请发送至loongsonlab@loongson.cn邮箱。

以下为全书目录:

《计算机体系结构基础》第3版来了,电子版开源



《计算机体系结构基础》第3版来了,电子版开源



《计算机体系结构基础》第3版来了,电子版开源



《计算机体系结构基础》第3版来了,电子版开源



获取本书及教材配套资源