前言

党的二十大报告指出： 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，这三大战略共同服务于创新型国家的建设。高等教育与经济社会发展紧密相连，对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。

计算机科学与技术是现代信息技术的基石，“计算机组成与结构”是计算机科学与技术专业的核心专业基础课，更是整个计算机及相关专业知识的枢纽。“计算机组成与结构”将计算机巧妙而复杂的底层实现与丰富多彩的上层应用有机联系起来，处于学科知识体系的核心地位，在读者掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术、理解计算机内部工作原理、学习设计开发计算机系统等方面起着重要作用。

本书侧重于讲授计算机基本部件的构造和组织方式、基本运算的操作原理、基本单元的设计思想等，具体讲述单处理机计算机硬件系统中各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法和互连构成整机的技术。全书共10章，第1章对计算机系统基本概念进行介绍，第2章、第3章在简单介绍计算机基本逻辑器件的基础上重点介绍运算方法和运算器的实现方法，第4章、第7章讨论计算机主存储器与存储系统，第5章、第6章以指令及其执行过程为主线讨论控制器的组成、结构及实现技术，第8章、第9章介绍辅助存储器及其他常见输入/输出设备的工作原理，第10章介绍输入/输出系统的组成。

本书主要特色如下。

（1） 立足经典知识体系，充分借鉴和吸收国内外优秀教材的优点，结合编者长期的教学实践经验，在确保内容准确的基础上，力求将繁杂的内容系统化、抽象的原理形象化、枯燥的知识趣味化。

（2） 概念清晰，内容翔实，图文并茂，相关教学辅助资源丰富，不仅适合教师开展高质量的教学，而且高度契合学生高效学习的需求。

（3） 紧扣全国硕士研究生招生考试大纲，不仅章节安排与其基本保持一致，而且在知识点上做到全面覆盖、融会贯通，并通过例题、习题与思考题等形式引导读者将各章节知识有机联系，有助于计算机及相关专业考研学生快速、准确、系统、全面地理解和掌握“计算机组成原理”相关知识。

为便于教学，本书提供丰富的配套资源，包括教学课件、电子教案、教学大纲和习题答案。通过扫描目录上方的二维码，读者可以获取资源下载提示。

本书由课程组集体讨论、编写，王炜对全书进行了修改和整理。在本书编写过程中，庞建民、单征给出了很多具体的指导意见，信息工程大学网络空间安全学院对于本书的编写、出版工作给予了大力支持，部分同学参与了初稿的审校工作，在此对他们一并表示感谢。同时，感谢使用本书作为教材或参考书的老师和同学们，正是因为你们的选择，本书的作用才得以充分发挥。

由于编者水平有限，书中难免有疏漏或不当之处，敬请同行专家和广大读者批评指正。

编者

2025年3月