计算机组成原理教程 第4版PDF电子书下载

第1章　计算机系统概述 1

1.1　计算工具及其进步 1

1.1.1　从穴石记事到算盘——手动计算工具 1

1.1.2　从Pascal加法器到ENIAC——内动力计算工具 4

1.1.3　从提花机到巴贝奇分析机——实现自动计算 7

1.2　0、1编码 11

1.2.1　字与字节 11

1.2.2　数值数据的0、1编码 11

1.2.3　字符数据的0、1编码 19

1.2.4　图像的0、1编码 22

1.2.5　声音的0、1编码 24

1.2.6　指令的0、1编码与计算机程序设计语言 25

1.2.7　数据传输中的差错检验 27

1.3　电子数字计算机工作原理 30

1.3.1　诺伊曼原理 30

1.3.2　计算机存储器原理 30

1.3.3　开关电路的逻辑运算与算术运算 32

1.3.4　计算机控制器的工作原理 37

1.3.5　一个程序的执行过程 38

1.3.6 操作系统——计算机的自我管理 40

1.4　现代计算机系统结构与发展 43

1.4.1　现代计算机系统的模块结构 43

1.4.2　现代计算机系统的层次结构 43

1.4.3　计算机系统的主要性能指标 44

1.4.4　计算机系统的发展 46

习题 50

第2章　存储系统 53

2.1　主存储器 53

2.1.1　主存记忆元件 53

2.1.2　主存储器组成 56

2.1.3　主存工作模式与内存条 60

2.1.4　主存储器的主要指标 62

2.1.5　并行存储器 63

2.1.6　并行处理机的存储组织 66

2.2　辅助存储器 67

2.2.1　磁表面存储器原理 67

2.2.2 磁盘阵列RAID 75

2.2.3　光盘存储器 76

2.2.4　闪速存储器 81

2.3　存储体系 82

2.3.1　存储系统的分层结构 82

2.3.2　虚拟存储器 84

2.3.3　cache-主存结构 86

习题 89

第3章　输入输出及其控制 93

3.1　外部设备 93

3.1.1　外部设备分类及其发展 93

3.1.2　字符设备 96

3.1.3　图形与图像设备 99

3.1.4　语音处理设备 104

3.1.5　虚拟现实技术 105

3.1.6　流通领域用外部设备 108

3.2　输入输出中的数据传送控制 111

3.2.1　程序直接传送控制 111

3.2.2　程序中断控制 113

3.2.3　DMA控制 122

3.2.4　通道控制 127

3.3　设备接口 132

3.3.1　外部设备与主机的连接 133

3.3.2　并行通信和并行接口 134

3.3.3 串行通信和串行接口 137

3.4　I/O设备管理 139

3.4.1　缓冲区技术 139

3.4.2　设备驱动程序 141

3.4.3　I/O设备分配 143

习题 145

第4章　总线系统 148

4.1　总线工作原理 148

4.1.1　总线的通信控制方式 148

4.1.2　总线的组成与仲裁 150

4.1.3　总线特性与性能指标 152

4.1.4　总线分类 154

4.2　几种系统总线标准 157

4.2.1　ISA总线 157

4.2.2　微通道结构MCA和EISA 158

4.2.3　PCI总线 159

4.2.4 AGP总线 161

4.3　几种设备总线标准 162

4.3.1 EIA-232D/RS-449串行接口标准 162

4.3.2 IDE接口与SCSI接口总线 163

4.3.3　USB总线 166

4.3.4　IEEE 1394总线 168

4.3.5　IEEE 488总线 170

习题 170

第5章　处理器 171

5.1　处理器的外特性——指令系统 171

5.1.1　机器语言与汇编语言 171

5.1.2　寻址方式 173

5.1.3　CPU中的可编程寄存器 178

5.1.4　Intel 8086指令简介 180

5.1.5　指令系统的设计内容 187

5.1.6 CISC与RISC 188

5.2　指令的时序设计 192

5.2.1　指令时序的控制 192

5.2.2　指令的微操作分析 193

5.2.3　指令时序信号的形成 195

5.3　控制器设计 196

5.3.1　时序部件设计 196

5.3.2　组合逻辑控制器 197

5.3.3　微程序操作控制部件 200

习题 204

第6章　计算机系统结构和器件的发展 210

6.1　计算机并行技术概述 210

6.1.1　计算机硬件并行技术的发展 210

6.1.2　计算机并行性开发的技术对策 210

6.1.3　Flynn分类法 211

6.2　指令级并行技术 213

6.2.1　指令流水技术 213

6.2.2　流水线中的多发射技术 218

6.2.3　Pentium CPU 220

6.2.4　RISC处理器的体系结构 223

6.2.5　流水线向量处理机 228

6.3　线程级并行技术 232

6.3.1　对称多处理器技术SMP 233

6.3.2　同时多线程技术SMT 238

6.3.3　超线程技术HT 241

6.4　非诺伊曼体系的计算机系统 245

6.4.1　数据流计算机 246

6.4.2　归约机 250

6.4.3　智能计算机 251

6.4.4　人工神经网络计算机 255

6.5　计算机元器件技术展望 261

6.5.1　关于摩尔定律寿命的讨论 261

6.5.2　纳米电子器件 262

6.5.3　量子计算机 263

6.5.4　光学计算机 265

6.5.5　超导技术 266

6.5.6　生物计算机 267

习题 269

附录A 国内外常用二进制逻辑元件图形符号对照表 270

参考文献 272