前言

计算机科学技术的发展日新月异，其内涵也发生着重要转变。计算机影响人类的生产方式、认知方式和社会生活方式。它不仅是与数学、物理、化学、天文、地理、生物平行的一门学科，而且是一门推动各学科进一步向前发展的学科。“计算学科”作为新的基础技术学科，从狭义工具论向“计算思维（Computation  Thinking）”转变，它强调一切皆可计算。从物理世界到社会模拟、人类各种智能活动，都可以被认为是计算的某种形式的体现。运用计算机科学的基本概念和平台，通过建立物理模型，在计算机上模拟、分析、求解、处理，进行各种科学研究活动。

作为计算机科学的载体和硬件基础，计算机组织、计算机组成原理这类课程是不可逾越的。想得心应手地应用它，就要认识、了解它的思维方法，这可能会对你有启发。对于一些工科院校、文科院校、理科院校的学生来说，学习一些计算机课程是有意义的。计算机课程不要求太多，关键课程不缺即可。选择一本合适的教材，对学习来说很重要。内容太多的教材可能重点不够突出，课时安排不下；太浅的教材有些内容学不到，也不是最好的选择。

作为教材，首先要把课程中最重要的内容，如基本概念、基本方法、基本原理讲清楚。越是基本的内容越是具有普遍意义，是可以举一反三的。其次，内容要跟上技术发展的步伐，要努力缩小教材与产品的差距。第三，内容要有一定深度，面向应用型教育的计算机教材也是大学教材，与中专教材不同，不是越简单越好。第四，教材要有系统性，要按照事物发展规律由浅入深、由近及远地叙述。第五，教材内容要联系实际，计算机组成原理是一门计算机硬件基础课程，讲述计算机主要部件的具体组成和工作原理，只有通过典型事例才容易说明问题。本教材就是基于以上思想编写的。

作者1959年从清华大学计算机专业毕业留校后，长期从事计算机专业的教学和科研工作，先后主讲计算机原理、计算机组织与结构、并行和分布处理系统等课程，积累了一定的教学经验。2002年，作者有机会参与高等职业教育的教学工作，深感编写一本好教材的迫切，在清华大学出版社的大力支持下，2003年编写出版了《计算机组成原理》一书。这是一本面向普通高等教育，包括高等职业教育和成人教育的计算机原理教材，也是一本引导广大计算机爱好者步入计算机应用领域的计算机基础教材。为了培养学生的动手能力，加强实践教学环节，清华大学计算机系计算机组成原理实验室的老师们专门为本课程研制了EC2003教学实验系统。2004年10月出版了该书的配套实验指导书——《计算机组成原理实验指导》。2005年4月又出版了《计算机组成原理例题分析与习题解答》。三本教材密切配合，提供了一种教学理论联系实际，训练动手能力，掌握分析方法的良好学习环境，受到读者欢迎。该套教材于2006年被评为“北京高等教育精品教材”。

本教材的第1版主要是面向高职高专院校编写的，由于教材内容充实、重点突出、联系实际，很多应用型本科院校也希望选用，因此，第2版改版采纳了一些应用型本科院校的意见，结合计算机发展的新进展，对第1版内容进行了补充修改，对于不同类型、不同层次、不同要求的学校，书中提供一些可以选学的内容（目录中带*号的章节）。本书第2版被教育部评定为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。

本书在使用中得到大家厚爱，收到一些建议。如软件工程专业老师反映，本课程是该专业唯一一门与硬件相关的专业知识课程，重点让学生了解一个完整的计算机硬件系统结构、计算机的构成部件、各部件的作用和工作原理，以及一个程序在计算机中的运行过程，同时介绍一些新型计算机结构。由于没有开设独立的“数字电路”课程，建议教材适当补充布尔代数和门电路的相关基础知识。为了满足有关专业需求，本书第3版增加“布尔代数与逻辑电路”一章。并在指令系统汇编语言一节后增加汇编语言程序设计与上机调试等有关内容。对其他章节也做了部分补充，希望能有积极的意义。为了方便教学，重庆工程学院的老师们专为本书编制了课件，特此表示感谢。

本教材以面向应用型人才培养为特色，适合应用型本科和高职高专院校教学需要。由于计算机组成原理课程对学习计算机专业知识具有承上启下、承前启后的作用，本教材也可作为从事计算机应用开发人员的自学用书或培训教材。书中难免存在不足和疏漏之处，敬请指正。

谢树煜2017年3月于清华园计算机组成原理(第3版)