本書是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域本科教育教學(xué)改革試點(diǎn)工作計(jì)劃(“101計(jì)劃”)系列教材之一。本書力圖以“培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力”為目標(biāo)，貫徹“從程序設(shè)計(jì)視角出發(fā)、強(qiáng)調(diào)軟/硬件關(guān)聯(lián)與協(xié)同、以CPU設(shè)計(jì)為核心”，以系統(tǒng)化觀點(diǎn)全面介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各抽象層之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容。本書以高級(jí)語言程序?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)組織內(nèi)容，按照“自頂向下”的方式，從高級(jí)語言程序→匯編語言程序→機(jī)器指令序列→CPU設(shè)計(jì)的順序，展現(xiàn)程序從編程設(shè)計(jì)、編譯轉(zhuǎn)換、鏈接，到最終運(yùn)行的整個(gè)過程。本書共有10章，分四部分。第1章作為導(dǎo)引部分，基于一個(gè)簡單模型機(jī)簡要介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述內(nèi)容；第2-5章為第一部分——程序的表示和可執(zhí)行文件的生成，主要圍繞程序的編譯、匯編和鏈接進(jìn)行介紹；第6、7章為第二部分——可執(zhí)行文件的執(zhí)行與存儲(chǔ)訪問，主要圍繞程序在CPU中的執(zhí)行過程和在存儲(chǔ)器中的訪問過程進(jìn)行介紹；第8、9章為第三部分——硬件與操作系統(tǒng)之間的協(xié)同機(jī)制，主要介紹進(jìn)程的上下文切換、進(jìn)程控制、異常和中斷處理、程序中I/O操作的底層實(shí)現(xiàn)機(jī)制，最終通過hello程序加載執(zhí)行過程綜述對(duì)系統(tǒng)各層次關(guān)聯(lián)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)；第10章為第四部分——并行處理系統(tǒng)，簡要介紹幾類典型并行處理計(jì)算系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。