计算机组成原理PDF电子书下载

第1章 计算机系统概论 1

1.1　计算机的发展简史 1

1.2　计算机的分类和应用 5

1.2.1 计算机的分类 5

1.2.2　计算机的应用 5

1.3　计算机的硬件和软件 8

1.3.1 计算机的硬件 8

1.3.2　计算机的软件 10

1.4　计算机系统的层次结构 13

1.5 计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的关系 14

1.6　本章小结 16

习题 17

第2章 数据表示方法及其部件 18

2.1 数据表示方法和运算器 18

2.1.1　计算机中数据的表示方法 18

2.1.2　计算机中的算术运算和逻辑运算 28

2.2　逻辑部件 32

2.2.1 寄存器 32

2.2.2　计数器 34

2.2.3 译码器 35

2.3 控制部件 36

2.3.1 控制器的基本功能 36

2.3.2　控制器的实现（硬布线逻辑／微程序控制） 38

2.4　本章小结 40

习题 41

第3章 指令系统 42

3.1 指令系统的发展与要求 42

3.2　指令格式 43

3.2.1 操作码 44

3.2.2　地址码 44

3.2.3 指令助记符 45

3.2.4　指令长度 46

3.3　寻址方式 46

3.3.1　操作数寻址 46

3.3.2　指令寻址 50

3.3.3　堆栈寻址 51

3.4　指令类型 52

3.4.1　指令的分类 52

3.4.2　指令系统举例 54

3.5　精简指令系统（RISC） 56

3.5.1 RISC的产生和发展 56

3.5.2　RISC的指令系统 57

3.5.3　RISC和CISC比较 58

3.6　本章小结 60

习题 60

第4章　存储系统 61

4.1　存储系统概论 61

4.1.1　存储器的分类 61

4.1.2　存储器的层次结构 62

4.1.3　存储器的技术指标 63

4.2　随机存储器 64

4.2.1　静态随机存储器 64

4.2.2　动态随机存储器 70

4.3　只读存储器 76

4.3.1 只读存储器的分类 76

4.3.2 可擦除可编程只读存储器 77

4.3.3　闪速存储器 77

4.4　高速缓冲存储器 78

4.4.1　高速缓冲存储器的结构 78

4.4.2　高速缓冲存储器与主存之间的地址变换 79

4.4.3　替换方法 82

4.5　虚拟存储器 82

4.5.1　虚拟存储器的定义 82

4.5.2　页式虚拟存储器 83

4.5.3　段式虚拟存储器 84

4.5.4　段页式虚拟存储器 85

4.6　存储保护 86

4.6.1　存储区域保护 87

4.6.2　访问方式保护 89

4.7 本章小结 89

习题 90

第5章 中央处理器 91

5.1 CPU的基本组成和功能 91

5.1.1 CPU的组成 91

5.1.2　CPU的功能 92

5.1.3　CPU中的主要寄存器 93

5.1.4　操作控制器与时序产生器 94

5.2　CPU的指令周期 95

5.2.1 指令周期的定义 95

5.2.2 CLA指令的指令周期 96

5.2.3 ADD指令的指令周期 97

5.2.4　STA指令的指令周期 98

5.2.5 NOP指令和JMP指令的指令周期 99

5.3　微程序控制器 99

5.3.1 微命令和微操作 100

5.3.2　微指令和微程序 101

5.3.3 微程序控制器原理框图 102

5.4　时序产生器和控制方式 103

5.4.1 时序信号 103

5.4.2　时序信号产生器 104

5.4.3　控制方式 105

5.5　早期的CPU 105

5.5.1 M6800 CPU 106

5.5.2 Intel 8088 CPU 107

5.5.3 IBM 370系列CPU 108

5.5.4 Intel 80486 CPU 109

5.6　流水线方式的CPU 110

5.6.1 并行处理技术 110

5.6.2　流水线CPU的结构 111

5.6.3 流水线中的主要问题 113

5.6.4 奔腾CPU 115

5.7 RISC CPU 118

5.7.1 RISC计算机的特点 118

5.7.2 RISC的硬件组织 118

5.8 多媒体CPU 120

5.8.1 多媒体技术的主要问题 120

5.8.2 MMX技术 121

5.8.3 动态执行技术 121

5.9　本章小结 123

习题 123

第6章　外部设备 125

6.1 外部设备概述 125

6.1.1 外设的重要性 125

6.1.2　外设的分类 125

6.2　输入设备 126

6.2.1　常用输入设备 127

6.2.2　其他输入设备 130

6.3　输出设备 132

6.3.1 显示器 132

6.3.2　字符／图形显示器 136

6.3.3 打印机 140

6.4　外存储器 144

6.4.1　磁盘存储器 144

6.4.2　光盘存储器 150

6.4.3　移动存储器 152

6.5　本章小结 153

习题 153

第7章　输入／输出系统 154

7.1　输入／输出系统概述 154

7.1.1 输入／输出系统功能与组成 154

7.1.2　接口的功能与类型 154

7.1.3　外设的寻址方式 156

7.1.4　输入／输出指令 157

7.1.5　主机与外设的信息传送 157

7.2　程序控制方式及其接口 159

7.2.1　无条件传送方式 159

7.2.2　程序查询传送方式 159

7.3 程序中断方式及其接口 160

7.3.1 中断的基本概念 161

7.3.2 中断屏蔽与中断优先权 162

7.3.3 中断响应与中断处理 163

7.3.4 中断控制器8259A 164

7.4　直接存取DMA方式 166

7.4.1 DMA系统组成及其工作过程 166

7.4.2　DMAC 167

7.4.3　DMA使用内存的方式 168

7.4.4　Intel 8237A可编程DMA控制器 169

7.5　I/O通道控制方式 171

7.5.1 通道方式及其特点 171

7.5.2　通道的类型 172

7.5.3　通道的基本功能 173

7.5.4　通道的工作过程 173

7.6　总线系统 174

7.6.1 总线的基本知识 174

7.6.2　总线的管理 176

7.6.3 总线的类型和标准总线 176

7.7　本章小结 178

习题 178

第8章 计算机系统结构 180

8.1 流水线技术 180

8.1.1　先行控制技术 181

8.1.2 流水线 182

8.1.3　超标量处理机与超流水线处理机 186

8.2　向量处理机 187

8.2.1 向量流水的基本概念 187

8.2.2 向量处理机的结构与性能 188

8.3　多处理机 188

8.3.1　多处理机系统 189

8.3.2　多处理机结构 190

8.4　新型计算机系统结构 190

8.4.1 计算机系统结构的新概念 190

8.4.2　新概念系统结构计算机 191

8.5　本章小结 192

习题 192

参考文献 194