胡伟武《计算机体系结构基础》2023版：指令系统与硬件协同

"《计算机体系结构基础 2023版 胡伟武》是针对计算机体系结构的教材，内容涵盖了指令系统结构、计算机硬件结构、CPU微结构、并行处理结构和计算机性能分析等多个核心主题。书中强调了体系结构、基础软件、电路和器件之间的相互关系，并对计算机的基本组成、性能指标、发展历史和设计原则进行了深入讲解。此外，还详细探讨了RISC指令集、特权指令系统、存储管理和软硬件协同等方面的知识。" 正文: 计算机体系结构基础是计算机科学的重要组成部分，胡伟武等编著的2023版教材全面介绍了这一领域。首先，引言部分阐述了计算机体系结构的研究内容，从一以贯之的角度出发，解释了计算机的基本组成，包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备，并讨论了衡量计算机性能、价格和功耗的指标。 在指令系统结构章节中，教材深入解析了指令系统的重要性，介绍了指令系统设计的原则，如简化指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）的对比，以及C语言如何在机器层面表示。特权指令系统章节则详细讲解了异常与中断的处理机制，存储管理中的TLB（Translation Lookaside Buffer）结构及其在地址翻译异常中的作用。 书中强调软硬件协同，讲解了应用程序二进制接口（ABI）的设计，包括寄存器约定和函数调用约定，这些对于理解软件和硬件如何无缝交互至关重要。此外，CPU微结构部分可能涵盖了流水线技术、超标量设计和多核架构等内容，而并行处理结构则可能涉及SIMD（单指令多数据）和MIMD（多指令多数据）模型，以及GPU的角色。 计算机性能分析是另一个关键主题，可能涵盖了性能度量、性能模型以及优化策略。书中可能会讨论摩尔定律的影响，以及随着技术进步，如何通过架构创新来应对性能提升的挑战。 整体来看，这本教材不仅提供了理论知识，还强调实践应用，适合计算机科学专业的学生和相关从业者学习，有助于他们理解计算机体系结构的深层次原理，以及如何设计和优化高性能计算系统。