本書是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。本書曾是電子部“九五”規劃教材和教育部“十一五”國家級規劃教材。目前版本將傳統教學計劃中的兩門主干課程《計算機組成原理》與《匯編語言程序設計》有機地組織成一門課程，其目的是圍繞機器指令級（指令系統層）及與此緊密相關的微操作級（微體系結構層）和匯編語言級（層），更好地體現軟硬結合的思想，將計算機內部工作機制與編程求解問題結合起來。書中將輸入/輸出（I/O）系統作為《計算機組成原理》與《匯編語言程序設計》的結合點，既包含硬件接口設計，又包含I/O驅動程序等軟件設計，體現了兩部分的緊密關聯和目前匯編語言程序設計的主要應用場合。本次修編時，對各章內容進行了修訂，以便更好地與現代計算機技術相吻合，但仍在基本結構、主要內容和風格上保持了原書的特點。
本書主要涵蓋了ACM/IEEE-CS中的“AR計算機組織與體系結構”這一知識體中的5個核心知識單元：
AR2數據的機器級表示
AR3匯編機器組織
AR4存儲系統組織和結構
AR6功能組織
本書還涉及匯編語言層的PF程序設計基礎知識領域中的一個核心知識單元——PF1程序設計基本結構。因此，本書適用于“計算機學科教學計劃”推薦的16門核心課程中的《計算機組成基礎》課程。
多年來，我們跟蹤分析了國外經典教材與國內優秀教材，這些教材一般可分為兩種體系：“分層體系”和“功能部件組成體系”。本書的框架體系采用這兩種體系相結合的方案，從三個層次（微體系結構層、指令系統層和匯編語言層）和三大子系統（CPU、存儲系統、輸入/輸出系統及其互連）出發建立整機概念。本書第2篇按照微體系結構層、指令系統層和匯編語言層三個層次，討論計算機系統的組成，從而在CPU級建立整機概念。然后，通過第3篇存儲系統與輸入/輸出系統的學習，從而在系統級上建立整機概念。
全書由基礎知識、計算機系統分層結構、存儲系統和輸入/輸出系統3篇共7章組成。其編寫順序體現了下述的教學思路：
第1篇包括第1、2章，介紹計算機系統組成的基本概念和信息表示。
第1章仍然強調計算機的兩個重要基本概念：信息數字化、存儲程序工作方式。在介紹計算機系統的硬件、軟件組成之后，引入了現代計算機的一種分層結構模型，它自下而上分為5層：微體系結構層、指令系統層、操作系統層、匯編語言層和面向問題的語言層，本書第2篇內容就是根據其中的三層來組織的。第1章還對計算機的工作過程、特點、性能指標和發展史等做了介紹。
第2章講述數據信息和指令信息的表示，包括帶符號數、小數點及字符的表示方法，以及指令格式、尋址方式和指令類型，并介紹了Pentium與SPARC的指令格式。
第2篇包括第3、4、5章，分別從微體系結構層、指令系統層和匯編語言層深入討論計算機系統的組成和工作機制。
第3章微體系結構層，將CPU作為整體來討論，弱化運算方法與運算器。主要以一個教學模型機為例，從寄存器級描述CPU的內部邏輯組成，在指令流程和微操作兩個層次上分析CPU的工作原理。根據當前計算機的發展趨勢，更強調組合邏輯控制方式，對微程序控制方式只做一般原理性介紹，并以UltraSPARC CPU為典型例子，說明RISC的微體系結構及其指令系統。
第4章以80x86 CPU為背景討論指令系統層。并將80x86、Pentium系列CPU的微體系結構做了類比，用歸納和概括的方式介紹該系列CPU的尋址方式和指令系統。這一章作為第3章與第5章的橋梁，由CPU模型過渡到實際機器80x86，并為學習匯編語言奠定了相關基礎。
第5章匯編語言層，以 80x86、Pentium系列CPU為背景，精練地闡述了匯編語言的基礎知識、偽指令與宏指令、匯編語言程序設計基本技術。
第3篇包括第6、7章，討論存儲系統和輸入/輸出（I/O）系統。
第6章首先簡介了各種存儲器存儲信息的基本原理，芯片級主存儲器的邏輯設計方法。按三級存儲體系：高速緩存Cache、主存、外存分別介紹其工作原理，并從物理層與虛擬層這兩個層次討論存儲系統的組織。特別是，本章在分別介紹主存儲器、Cache和虛擬存儲器時，都是以Pentium為實例進一步分析相應的工作機制。本章還引入了高級DRAM、磁盤冗余陣列RAID、并行存儲技術等。
第7章介紹輸入/輸出系統。采用硬軟結合的方式，既討論硬件接口與I/O設備的邏輯組成及工作原理，也介紹軟件調用方法與相應的I/O程序設計。詳細闡述了I/O接口的主要控制方式：直接程序控制方式、程序中斷方式和DMA方式。系統介紹了總線分類、標準、時序以及實例。簡介了常用I/O設備：鍵盤、鼠標器、打印機和液晶顯示器工作原理，并以鍵盤為例分析其驅動程序的設計。引入了典型外設接口ATA接口和SCSI接口。
由于篇幅所限，與本書有關的一些輔助資料將以網上電子文檔方式提供給讀者，歡迎免費下載（http://www.hxedu.com.cn）。網上輔助資料包括：80x86指令系統一覽表，偽操作與操作符表，中斷向量地址一覽表，DOS系統功能調用（INT 21H），BIOS功能調用等。
本課程的參考教學時數約為70～90學時，全書內容可能比教學時數所允許的份量稍多一些，可供選取或讓學生自學，部分實例可隨技術發展而更新。本書為教師免費提供電子教案，歡迎到華信教育資源網http://www.hxedu.com.cn注冊下載。
本書由徐潔主編并負責全書的統稿。徐潔編寫第1、2章；魯珂編寫第3、4章；葉婭蘭編寫第5、6、7章。重慶大學袁開榜教授擔任主審，他認真仔細地審閱了全稿，提出了許多寶貴的修改意見。教材的輔助資料和電子文檔由鄧亮和于穎制作。本書編輯童占梅老師熱情、專業和細致的工作態度保證了教材的編輯質量和水平。教材的編寫還得到了北京航空航天大學楊文龍教授、電子科技大學龔天富教授的熱情指導和幫助。在編寫過程中，我們還得到了電子科技大學計算機學院領導和老師的熱情支持。在此，謹向所有給予我們支持和幫助的同志表示衷心的感謝。
書中還會存在錯誤與不足之處，懇請讀者與同行給予批評指正。
主 編
于成都?電子科技大學計算機學院
新書資訊