《計算機體系結構基礎》第3版問市，採用LoongArch案例，提供免費下載！

作者：由龍芯中科發表于書法時間：2021-12-02

發展以CPU和作業系統為代表的自主基礎軟硬體，是國家的戰略需求，培養會“造計算機”而不僅是會“用計算機”的人才，是滿足這一戰略需求的必要條件。

作為高等學校“計算機體系結構”課程的本科生教材，以及相關專業研究生或計算機技術人員參考讀物，《計算機體系結構基礎》自問世以來深受廣大讀者歡迎。該書由龍芯中科一線科研人員編寫，重視基礎性、強調系統性、突出實踐性，力求為高校學生計算機系統能力打下堅實基礎，是真正的由“造計算機”的人講授怎樣“造計算機”。

《計算機體系結構基礎》第3版封面、封底

基於五年來胡偉武老師在中國科學院大學講授“計算機體系結構基礎”課程的積累，結合龍芯20年CPU設計實踐，《計算機體系結構基礎》第3版與時俱進，側重產教融合需求，系統地修訂和完善了諸多內容，著重體現在以下幾個方面：

採用龍芯團隊推出的LoongArch指令系統，全面展現指令系統設計的發展趨勢

LoongArch是由龍芯團隊2020年推出的新型RISC指令系統。該指令系統摒棄了傳統指令系統中部分不適應當前軟硬體設計技術發展趨勢的陳舊內容，吸納了近年來指令系統設計領域諸多先進的技術發展成果。在工程上，有助於硬體實現高效能低功耗的設計，也有利於軟體的編譯最佳化以及作業系統、虛擬機器的開發；在教學中，其簡潔、靈活、模組化等特點，更能清晰闡釋指令系統與底層微結構之間、上層軟體與指令系統之間的密切關係，提供給讀者針對不同架構進行相互參考對比的多樣性選擇。

加強軟硬體協同，從硬體工程師的角度理解軟體，從軟體工程師的角度理解硬體

力求使讀者深刻理解軟硬體系統之間的關係和協同工作過程。如第4章軟硬體協同對應用程式二進位制介面（ABI）的描述更加清楚，增加了作業系統中關於使用者程式地址空間分佈的內容，並介紹了函式呼叫、例外處理、系統呼叫、執行緒切換、程序切換和虛擬機器切換等六種場景的現場保留和恢復過程，希望讀者可以透過上述過程更深入地瞭解計算機系統軟硬體的配合。又如第7章在介紹計算機系統啟動過程時把串列埠作為一隻“麻雀”進行解剖，希望讀者可以藉此瞭解CPU對IO裝置的訪問與對記憶體的訪問的不同。

以基礎性、系統性、實踐性為目標最佳化篇章結構，清晰完善知識框架體系

依據教學、實驗經驗以及新技術趨勢對內容進行了最佳化調整。如第3章特權指令系統部分，從例外、中斷、儲存管理等方面更詳細地分析了作業系統核心專用的特權指令系統的內容。第12章計算機系統評價和效能分析部分，在詳細介紹Perf效能分析工具的基礎上去掉了對Oprofile效能分析工具的介紹，適當縮減了效能測試與分析的具體案例內容，突出基準程式效能測試、Perf微結構資料統計和微測試程式（Microbench）等不同角度的方法與工具在效能分析工作中的應用。

全書開源且配有豐富的教學資源，搭配實驗課程，建設計算機系統設計能力

將全書電子版開源，可在龍芯官網、github、華章圖書官網等渠道獲得各類格式全文，並可透過github專案管理系統互動反饋，教師可透過郵件申請獲得配套全套教案及參考答案。同時推薦搭配龍芯教育《CPU設計實戰》作為高校相關課程配套實踐教材。希望本書的開源能夠使之得到更廣泛地應用，真正有助於高校計算機系統能力的培養，也歡迎更多的批評指正意見，使之能夠更快成熟。關於本書的反饋請傳送至loongsonlab@loongson。cn郵箱。