为满足应用型本科院校的计算机科学与技术、软件工程、物联网工程以及电子类等专业“计算机组成与结构”课程教学需要，编写小组在吸收最新研究成果、参考国内国际一流教材的基础上，融合实践，结合自身长期于一线教学的丰富经验而编写了本书。 本书系统介绍了计算机组成和系统结构的基本概念、工作原理、设计方法及当前的新技术与发展趋势。全书分10章，第1章为计算机系统概论，主要介绍计算机系统的发展与应用、基本硬件组成和软件体系以及计算机系统的层次结构划分；第2～7章详细介绍运算器、存储器、控制器、输入和输出设备等各部件的构成、功能及相互连接的基本原理；第8和第9章主要介绍流水线技术和高性能计算机，引入计算机硬件技术发展的最新成果；第10章主要针对TEC-9实验平台，给出一些基本实验方法，并设计了一些拓展实验任务。 本书可作为高等学校计算机专业教材，也可以作为计算机技术人员的参考书。

第1章 计算机系统概论
1.1 计算机的发展与应用
1.1.1 计算机的五代发展
1.1.2 中国计算机的发展
1.1.3 计算机的性能指标
1.1.4 计算机的应用
1.2 计算机硬件
1.2.1 计算机硬件的组成
1.2.2 半导体存储器的发展
1.2.3 微处理器的发展
1.3 计算机软件
1.3.1 软件的组成与分类
1.3.2 软件的发展演变
1.4 计算机系统的层次结构
1.4.1 多级层次的计算机系统
1.4.2 计算机系统结构、组成与实现
第2章 运算方法和运算器
2.1 数据与文字的表示方法
2.1.1 数据格式
2.1.2 数的机器码表示
2.1.3 字符与字符串的表示方法
2.1.4 汉字的表示方法
2.1.5 校验码
2.2 定点数运算
2.2.1 补码加减法运算
2.2.2 定点乘法运算
2.2.3 定点除法运算
2.3 定点运算器的组成
2.3.1 逻辑运算
2.3.2 多功能算术／逻辑运算单元
2.3.3 定点运算器的基本结构
2.4 浮点数运算
2.4.1 浮点数的机器表示
2.4.2 浮点加法、减法运算
2.4.3 浮点乘法、除法运算
2.5 运算器实例
2.5.1 Intel 8086CPU
2.5.2 Intel 8087浮点单元芯片
第3章 存储器系统
3.1 存储器概述
3.1.1 存储器的分类
3.1.2 存储器的性能指标
3.1.3 存储器的层次结构
3.2 主存储器结构与工作原理
3.2.1 主存储器概述
3.2.2 SRAM存储器
3.2.3 DRAM存储器
3.2.4 ROM与Flash存储器
3.2.5 主存储器芯片与CPU的连接
3.3 并行主存器
3.3.1 并行主存器概述
3.3.2 多模块交叉存储器
3.3.3 双端口存储器
3.4 Cache存储器
3.4.1 Cache基本原理
3.4.2 地址映射
3.4.3 替换策略
3.4.4 写策略
3.4.5 Cache性能分析
3.5 改进Cache性能的方法
3.6 虚拟存储器
3.6.1 虚拟存储器的工作原理
3.6.2 虚拟存储器的地址映射与变换
3.6.3 页式虚拟存储器
第4章 指今系统
4.1 指令系统的发展与性能要求
4.1.1 指令系统的发展
4.1.2 指令系统的性能要求
4.1.3 低级语言与硬件结构的关系
4.2 指令格式
4.2.1 指令的分类
4.2.2 操作码
4.2.3 地址码
4.2.4 指令字长
4.3 指令和数据的寻址
4.3.1 操作数类型
4.3.2 指令的寻址方式
4.3.3 数据的寻址方式
4.4 CISC和RISC指令
4.4.1 复杂指令集计算机CISC
4.4.2 精简指令集计算机RISC
4.4.3 RISC和CISC的对比
4.5 指令系统实例
4.5.1 ARM汇编语言
4.5.2 8086汇编语言
第5章 中央处理器
5.1 CPU的组成
5.1.1 CPU的组成与功能
5.1.2 CPU内部寄存器
5.2 指令周期
5.2.1 指令周期的基本概念
5.2.2 内存访问指令的周期
5.2.3 非内存访问指令的周期
5.2.4 其他指令的周期
5.2.5 指令周期的表示工具
5.3 数据通路的结构与功能
5.3.1 共享通路结构
5.3.2 专用通路结构
5.3.3 数据通路的功能
5.4 控制方式与时序发生器
5.4.1 控制方式
5.4.2 时序信号发生器
5.5 微程序控制器
5.5.1 基本原理
5.5.2 微指令的编码方式
5.5.3 微地址的形成方式
5.5.4 微程序设计举例
5.6 硬连线控制器
5.7 GPU概述
第6章 总线技术
6.1 总线的概述
6.1.1 总线的基本概念
6.1.2 总线分类与组成
6.1.3 总线特性与性能指标
6.1.4 信息的传送方式
6.1.5 总线接口
6.2 总线仲裁
6.2.1 集中式仲裁
6.2.2 分布式仲裁
6.3 总线的定时和数据传送模式
6.3.1 总线的定时
6.3.2 总线的数据传送模式
6.4 常用总线
第7章 输入／输出系统
7.1 输入／输出系统概述
7.2 I／O设备
7.2.1 输入设备
7.2.2 输出设备
7.2.3 外存储设备
7.3 I／O接口
7.3.1 设备控制器
7.3.2 接口的功能
7.3.3 接口的组成
7.3.4 接口的编址
7.3.5 通用I／O标准接口
7.4 I／O控制方式
7.4.1 程序查询方式
7.4.2 中断控制方式
7.4.3 DMA方式
7.4.4 通道方式
7.5 I／O系统设计
第8章 流水线技术
8.1 流水线的基本概念
8.1.1 什么是流水线
8.1.2 流水线的分类
8.2 流水线的性能指标
8.2.1 吞吐率
8.2.2 加速比
8.2.3 效率
8.2.4 流水线性能分析举例
8.3 流水线的相关与冲突
8.3.1 相关
8.3.2 冲突
8.4 流水线的实现
8.4.1 浮点运算流水线
8.4.2 流水CPU
第9章 高性能计算机
9.1 高性能计算机概述
9.1.1 高性能计算机的概念
9.1.2