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第1章 计算机系统概述 1

1.1 计算机的发展 1

1.1.1 计算机的发展概况 1

1.1.2 微型计算机的发展 2

1.2 Intel 80x86系列处理器 4

1.2.1 16位80x86处理器 4

1.2.2 IA-32处理器 5

1.2.3 Intel 64处理器 9

1.3 计算机系统组成 10

1.3.1 冯·诺伊曼计算机结构 10

1.3.2 微型计算机的硬件系统 13

1.3.3 PC微机结构 14

1.3.4 计算机系统的层次结构 17

1.3.5 计算机的软件系统 21

第1章总结 22

第1章习题 22

第2章 数据表示 24

2.1 数制 24

2.1.1 二进制和十六进制 24

2.1.2 数制之间的转换 25

2.2 整数编码 27

2.2.1 定点整数格式 27

2.2.2 有符号整数编码 28

2.3 字符编码 31

2.3.1 BCD 31

2.3.2 ASCII 31

2.3.3 Uniccde 34

2.4 实数编码 35

2.4.1 浮点数据格式 35

2.4.2 浮点数的舍入控制 38

2.5 校验编码 41

2.5.1 奇偶校验码 41

2.5.2 海明码 42

2.5.3 循环冗余码 43

第2章总结 45

第2章习题 45

第3章 数字逻辑基础 48

3.1 逻辑代数 48

3.1.1 逻辑关系 48

3.1.2 逻辑代数的运算规则 52

3.1.3 逻辑函数的形式、转换及化简 54

3.2 逻辑门电路 56

3.2.1 门电路实现 57

3.2.2 集成电路 59

3.2.3 三态门 60

3.3 组合逻辑电路 62

3.3.1 编码器 62

3.3.2 译码器 63

3.3.3 加法器 65

3.4 时序逻辑电路 65

3.4.1 触发器 66

3.4.2 寄存器 69

3.4.3 计数器 70

3.5 可编程逻辑器件 71

3.5.1 PLD器件 71

3.5.2 电子设计自动化 72

第3章总结 75

第3章习题 75

第4章 处理器 78

4.1 处理器组成 78

4.1.1 控制器 78

4.1.2 运算器 80

4.2 处理器结构 81

4.2.1 处理器的基本结构 81

4.2.2 8086的功能结构 82

4.2.3 80386的功能结构 83

4.2.4 Pentium的功能结构 84

4.3 寄存器 86

4.3.1 通用寄存器 86

4.3.2 标志寄存器 87

4.3.3 专用寄存器 92

4.4 存储器组织 93

4.4.1 存储模型 93

4.4.2 工作方式 94

4.4.3 逻辑地址 95

第4章总结 98

第4章习题 98

第5章 指令系统 101

5.1 指令格式 101

5.1.1 指令编码 101

5.1.2 IA-32指令格式 103

5.2 寻址方式 105

5.2.1 数据寻址 105

5.2.2 指令寻址 109

5.2.3 堆栈及堆栈寻址 111

5.3 通用指令及其功能 113

5.3.1 数据传送类指令 113

5.3.2 算术运算类指令 114

5.3.3 位操作类指令 115

5.3.4 控制转移类指令 117

5.4 汇编语言基础 119

5.4.1 语句格式 119

5.4.2 源程序框架 121

5.4.3 开发过程 123

5.5 精简指令集计算机技术 125

5.5.1 复杂指令集和精简指令集 125

5.5.2 RISC技术的主要特点 126

5.5.3 MIPS处理器 127

第5章总结 128

第5章习题 130

第6章 总线系统 133

6.1 总线技术 133

6.1.1 总线类型 133

6.1.2 总线的数据传输 134

6.1.3 总线信号和总线时序 138

6.2 8086的引脚信号 139

6.2.1 地址／数据信号 140

6.2.2 读写控制信号 140

6.2.3 其他控制信号 142

6.3 8086的总线时序 143

6.3.1 写总线周期 143

6.3.2 读总线周期 144

6.4 Pentium处理器的引脚和时序 145

6.4.1 引脚定义 145

6.4.2 总线周期 147

6.5 微机系统总线 148

6.5.1 PC机总线的发展 148

6.5.2 ISA总线 150

6.5.3 PCI总线 152

6.5.4 USB总线 156

第6章总结 158

第6章习题 159

第7章 存储系统 162

7.1 存储系统的层次结构 162

7.1.1 技术指标 162

7.1.2 层次结构 162

7.1.3 局部性原理 164

7.2 主存储器 165

7.2.1 读写存储器 165

7.2.2 只读存储器 169

7.2.3 存储器地址译码 172

7.2.4 主存空间分配 177

7.3 高速缓冲存储器 180

7.3.1 工作原理 180

7.3.2 地址映射 183

7.3.3 替换算法 186

7.3.4 写入策略 187

7.3.5 80486的L1 Cache 189

7.3.6 Pentium的L1 Cache 189

7.4 存储管理 191

7.4.1 段式存储管理 191

7.4.2 页式存储管理 193

第7章总结 196

第7章习题 197

第8章 输入输出接口 199

8.1 I/O接口概述 199

8.1.1 I/O接口的典型结构 199

8.1.2 I/O端口的编址 201

8.1.3 输入输出指令 203

8.2 外设数据传送方式 204

8.2.1 无条件传送 204

8.2.2 查询传送 206

8.2.3 中断传送 208

8.2.4 中断控制系统 211

8.2.5 DMA传送 215

8.3 常用输入输出接口 217

8.3.1 定时控制接口 217

8.3.2 并行接口 224

8.3.3 异步串行通信接口 227

8.3.4 模拟接口 230

第8章总结 232

第8章习题 233

第9章 处理器性能提高技术 236

9.1 并行处理技术 236

9.1.1 并行性概念 236

9.1.2 并行计算机结构分类 236

9.1.3 计算机性能评测 237

9.2 指令级并行 238

9.2.1 指令流水线技术 238

9.2.2 超标量技术 243

9.2.3 动态执行技术 246

9.2.4 超长指令字技术 248

9.3 数据级并行 249

9.3.1 向量处理机 249

9.3.2 多媒体指令 250

9.4 线程级并行 255

9.4.1 同时多线程技术 255

9.4.2 单芯片多处理器技术 258

第9章总结 260

第9章习题 261

参考文献 263