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与Donald E. Knuth齐名的美国计算机界泰斗级作者Yale N. Patt。

　　伊利诺伊大学（UIUC）等众多名校计算机的经典基础教材。

　　本书的目的是让学生在一进入大学校门的时候，就对计算机科学有一个深入理解，为以后的课程打下坚实的基础。

　　本书包括两方面的内容：计算机底层结构；高级语言编程及编程方法学。书中阐述了LC-3体系结构的设计，并配套开发了LC-3模拟器供学生使用。为加深学生对编程及其方法学的理解，本书选用了C语言来进行讲解。本书采用了"驱动式"的自底向上方法，即先给学生一个整体结构，然后自底向上地建立起相关的知识。同样，在每个子单元中，也采用相同的驱动式教学方法。在每个学习阶段，都基于之前已学的知识介绍新的概念。经验告诉我们，这种学习方法更多地强调理解而不是记忆。通过本书的学习，学生的理解能力将获得很大的提高，因为他们循序渐进地了解了构建计算机的全部过程。

本书特色

　　●自底向上的组织：从最底层的MOS晶体管开关器件开始，然后是逻辑门、锁存器、逻辑结构 （开关MUX、译码器、全加器、门锁存器等） ，最后使用这些单元来实现内存。之后，转至有限状态机控制、顺序电路的实现、冯·诺伊曼体系结构、一个简单的计算机 （LC-3），以及LC-3的机器和汇编语言、C高级语言、递归等，最后是基本数据结构。

　　●调试技术：从写第一个程序开始，学生就被要求采用LC-3的调试工具和相关的调试技术。正因为如此，他们对编程艺术的体会更加深刻。

　　●LC-3模拟器：本书学习中的一个重要过程是亲自操作LC-3模拟器，这是一个专门为学生掌握主要计算机概念而设计的工具。学生可以从本书网站免费下载LC-3模拟器。

　　●编程方法学：本书给出了很多例程，其意义在于教会学生怎样分析问题，并通过系统的问题分解转换为计算机可编程的子问题。不论是使用LC-3汇编或C高级语言，编程思路上都存在相似性。这方面的理解和方法对快速掌握其他语言都有帮助。

Preface

Preface to the First Edition

1 Welcome Aboard

1.1 What We Will Try to Do

1.2 How We Will Get There

1.3 Two Recurring Themes

1.3.1 The Notion of Abstraction

1.3.2 Hardware versus Software

1.4 A Computer System

1.5 Two Very Important Ideas

1.6 Computers as Universal Computational Devices

1.7 How Do We Get the Electrons to Do the Work?

1.7.1 The Statement of the Problem

1.7.2 The Algotithm

1.7.3 The Program

1.7.4 The ISA

1.7.5 The Microarchitecture

1.7.6 The Logic Circuit

1.7.7 The Devices

1.7.8 Putting It Together

Exercises

2 Bits,Data Types,and Operations

2.1 Bits and Data Types

2.1.1 The Bit as the Unit of Information

2.1.2 Data Types

2.2 Integer Data Types

2.2.1 Unsigned Integers

2.2.2 Signed Integers

2.3 2's Complement Integers

2.4 Binary-Decimal Conversion

2.4.1 Binary to Decimal Conversion

2.4.2 Decimal to Binary Conversion

……

Yale N.Patt　拥有斯坦福大学电子工程博士学位，是得克萨斯大学奥斯汀分校电子与计算机工程系教授。他是IEEE和ACM会士，因其在高性能微处理器方面的成就而获得IEEE Emannuel R.Piore将、IEEE/ACM Eckert-Mauchly奖和IEEE Wallace W.McDowell奖，因其在教学方面的贡献而获得ACM Karl V.Karlstrom杰出教育家奖、得克萨斯优秀教学奖等。

Sanjay J.Patel　拥有密歇要大学计算机科学与工程博士学位，是伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校电子与计算机工程系助理教授。他的研究领域包括处理器微体系结构、计算机体系结构、高性能和可靠计算机系统等。

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目睹了

Line 2: Replace AltaVec instruction set With AltiVec instruction set.

Similarly, the value of a negative number does not change by extending the sign bit 1 as many bit positions to the left as desired.

Sign-EXTension, often abbreviated SEXT.

Sign-Extension is performed in order to be able to operate on bit patterns of different lengths.

It does not affect the values of the numbers being represented.

当设计一个由各种门电路组成的逻辑电路时，千万不要深陷门电路的内部原理，因为这会大大拖延设计进度。你应该将其中的每个门电路都看做是现成的、可靠的；而仅当电路不工作的时候，才去研究门电路的内部结构，也只有这样，才能发现问题的症结所在

在转换过程中，每一层的实现又都存在很多选择方案，面对不同的方案，我们的最终决策和选择决定了系统实现的性能和成本。

我们对照之前的规则验证一下：对于任意A，它与其反码之和总为11111；如果我们将00001与11111相加，结果显然为00000。

书籍介绍

与Donald E. Knuth齐名的美国计算机界泰斗级作者Yale N. Patt。

　　伊利诺伊大学（UIUC）等众多名校计算机的经典基础教材。

　　本书的目的是让学生在一进入大学校门的时候，就对计算机科学有一个深入理解，为以后的课程打下坚实的基础。

　　本书包括两方面的内容：计算机底层结构；高级语言编程及编程方法学。书中阐述了LC-3体系结构的设计，并配套开发了LC-3模拟器供学生使用。为加深学生对编程及其方法学的理解，本书选用了C语言来进行讲解。本书采用了"驱动式"的自底向上方法，即先给学生一个整体结构，然后自底向上地建立起相关的知识。同样，在每个子单元中，也采用相同的驱动式教学方法。在每个学习阶段，都基于之前已学的知识介绍新的概念。经验告诉我们，这种学习方法更多地强调理解而不是记忆。通过本书的学习，学生的理解能力将获得很大的提高，因为他们循序渐进地了解了构建计算机的全部过程。

本书特色

　　●自底向上的组织：从最底层的MOS晶体管开关器件开始，然后是逻辑门、锁存器、逻辑结构 （开关MUX、译码器、全加器、门锁存器等） ，最后使用这些单元来实现内存。之后，转至有限状态机控制、顺序电路的实现、冯·诺伊曼体系结构、一个简单的计算机 （LC-3），以及LC-3的机器和汇编语言、C高级语言、递归等，最后是基本数据结构。

　　●调试技术：从写第一个程序开始，学生就被要求采用LC-3的调试工具和相关的调试技术。正因为如此，他们对编程艺术的体会更加深刻。

　　●LC-3模拟器：本书学习中的一个重要过程是亲自操作LC-3模拟器，这是一个专门为学生掌握主要计算机概念而设计的工具。学生可以从本书网站免费下载LC-3模拟器。

　　●编程方法学：本书给出了很多例程，其意义在于教会学生怎样分析问题，并通过系统的问题分解转换为计算机可编程的子问题。不论是使用LC-3汇编或C高级语言，编程思路上都存在相似性。这方面的理解和方法对快速掌握其他语言都有帮助。