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第1章 绪论 1

1.1 冯·诺依曼计算机的基本概念和结构 1

1.2 IA-32计算机的技术概况 4

1.2.1 计算机发展简史 4

1.2.2 IA-32 CPU的技术概况 4

1.2.3 IA-64 CPU 9

1.3 系列化的IA-32计算机 10

习题 11

第2章 IA-32计算机的总体结构 13

2.1 IA-32计算机概述 13

2.2 IA-32计算机中的互连技术 14

2.2.1 计算机模块的功能与信号 14

2.2.2 总线与芯片组技术 17

2.3 多级总线、芯片组与IA-32计算机的总体结构 19

2.4 芯片组及其主要技术特征 23

习题 25

第3章 MASM 6.1x汇编语言与IA-32 CPU的结构 28

3.1 MASM 6.1x汇编语言环境 29

3.1.1 MASM 6.1x汇编语言概述 29

3.1.2 汇编语言源程序的结构 29

3.1.3 伪指令 31

3.2 IA-32 CPU的工作模式 37

3.2.1 实地址模式 37

3.2.2 保护模式 38

3.2.3 系统管理模式 38

3.3 IA-32 CPU的程序设计模型 38

3.3.1 IA-32 CPU的程序设计模型概述 38

3.3.2 通用寄存器 39

3.3.3 指令指针寄存器 42

3.3.4 标志寄存器 43

3.3.5 段寄存器 45

3.4 实地址模式存储器寻址 46

3.4.1 实地址模式存储器寻址概述 46

3.4.2 实地址模式存储器组织 47

3.4.3 内存的分段管理技术 47

3.4.4 逻辑地址与物理地址 48

3.4.5 段加偏移寻址机制支持重定位功能的实现 50

3.4.6 段和偏移寄存器之间的隐含关系 51

3.5 堆栈及其实现 52

3.5.1 堆栈概述 52

3.5.2 硬件堆栈 53

3.5.3 软件堆栈 54

3.6.2 IA-32计算机中的I/O地址空间 58

3.6.1 I/O接口概述 58

3.6 I/O接口的组织 58

习题 59

第4章 指令系统 63

4.1 指令系统的基本概念 63

4.1.1 指令系统概述 63

4.1.2 指令格式 64

4.1.3 指令的操作码字段 65

4.1.4 指令的地址码字段 66

4.1.5 指令长度 67

4.2 指令中的数据表示 67

4.2.1 数据类型 67

4.2.2 补码 68

4.2.3 字节数据 69

4.2.4 字数据 69

4.2.5 双字数据 70

4.2.6 实数 71

4.2.7 字符数据 73

4.2.8 BCD（二进制编码的十进制）数据 74

4.3 IA-32 CPU的操作数寻址方式 74

4.3.1 操作数寻址方式概述 74

4.3.2 立即数寻址 75

4.3.3 寄存器寻址 76

4.3.4 存储器寻址 77

4.4 IA-32 CPU指令系统 82

4.4.1 IA-32 CPU指令系统概述 82

4.4.2 数据传送类指令 82

4.4.3 跨段前缀 91

4.4.4 算术与逻辑运算类指令 91

9.1 I/O技术概述 1 97

习题 110

4.4.5 处理机控制类指令 110

第5章 IA-32 CPU的控制器功能 117

5.1 IA-32 CPU组织层次上的控制器功能 117

5.1.1 指令周期与三级时序系统 117

5.1.2 IA-32 CPU的指令执行模型 120

5.1.3 典型机器周期的执行过程 120

5.1.4 典型指令周期所包含的机器周期 123

5.2 指令的执行控制 124

5.2.1 指令的寻址方式 124

5.2.2 指令的顺序执行及其控制 125

5.2.3 指令的分支执行及其控制 127

5.2.4 指令的循环执行及其控制 133

5.2.5 过程调用及其控制 137

习题 146

6.1.1 RISC技术与CISC技术概述 150

6.1 RISC技术与CISC技术 150

第6章 IA-32 CPU微结构 150

6.1.2 RISC的特点 151

6.2 流水线技术 152

6.2.1 产生流水线技术的背景 152

6.2.2 指令流水线的工作原理 153

6.2.3 影响指令流水线执行效率的若干问题 153

6.2.4 动态执行技术 155

6.3 P6和NetBurst微结构中的指令流水线结构 156

6.4 超标量技术 158

6.5 超线程技术 158

习题 160

第7章 存储器技术 162

7.1 存储系统结构 162

7.2 常用的主存储器性能指标 163

7.3 非易失存储器 164

7.3.1 非易失存储器概述 164

7.3.2 快闪存储器的基本概念 165

7.3.3 FWH的功能及应用 165

7.3.4 FWH的接口技术 166

7.4 DRAM存储器 167

7.4.1 DRAM存储器的基本概念 167

7.4.2 DDR/DDR2 SDRAM存储器件 168

7.4.3 DDR/DDR2 SDRAM存储模块 171

7.4.4 DDR/DDR2 SDRAM存储模块与存储器控制器之间的接口 173

7.5 Cache 175

7.5.1 Cache的基本概念 175

7.5.2 IA-32 CPU中的Cache结构 176

7.5.3 Cache的地址映像 176

7.5.4 相联存储器及其在Cache中的应用 178

7.5.5 Cache的读／写操作 178

习题 179

第8章 总线技术 181

8.1 ISA总线 181

8.1.1 8位ISA总线 181

8.1.2 16位ISA总线 183

8.1.3 16位ISA总线上的保留功能 184

8.2 PCI总线 185

8.2.1 PCI总线概述 185

8.2.2 PCI总线的中断功能 186

8.2.3 PCI总线的DMA功能 186

8.2.4 PCI总线的配置地址空间 187

8.2.5 PCI总线的BIOS 188

8.3.1 PCI Express总线概述 192

8.3 PCI Express总线 192

8.3.2 PCI Express总线结构 193

习题 195

第9章 I/O技术 197

9.1.1 I/O模块的基本概念 197

9.1.2 I/O模块的内部电路结构 198

9.1.3 程序查询、程序中断、DMA等3种I/O技术的比较 199

9.2 程序中断I/O技术 199

9.2.1 中断的基本概念 199

9.2.2 中断的分类 200

9.2.3 向量中断 202

9.2.4 软件中断指令 205

9.2.5 BIOS功能调用和DOS功能调用 206

9.2.6 可编程中断控制器8259A及其实现 207

9.2.7 ISA总线和PCI总线上的中断 212

9.3 DMA I/O技术 214

9.3.1 DMA的基本概念 214

9.3.2 ISA总线和PCI总线上的DMA功能 215

习题 215

第10章 VGA/SVGA显示系统 217

10.1 VGA/SVGA显示系统概述 217

10.2 VGA/SVGA显示系统结构 218

10.3 监视器 219

10.3.1 监视器的成像原理 219

10.3.2 CRT监视器的性能指标 221

10.3.3 LCD监视器的性能指标 222

10.3.4 监视器的接口形式 223

10.3.5 DDC1/DDC2B功能 223

10.4.1 图形媒体加速器的结构 224

10.4 显示控制器的结构 224

10.4.2 显示BIOS 225

10.4.3 局部存储器 225

10.4.4 显示控制器与监视器之间的接口 226

10.5 存储器、MCH/GMCH和显示总线 226

10.5.1 存储器与MCH/GMCH对显示控制器的支持功能 226

10.5.2 显示总线 226

10.6 汇编语言控制VGA/SVGA显示系统工作 228

10.6.1 视频BIOS功能服务 228

10.6.2 字符工作方式 229

10.6.3 图形工作方式 231

习题 234

第11章 硬盘、CD-ROM及其接口技术 237

11.1 硬盘 237

11.1.1 硬盘概述 237

11.1.2 硬盘驱动器的组成与分类 238

11.1.3 硬盘驱动器的工作原理 239

11.1.4 硬盘驱动器的格式化 240

11.1.5 硬盘驱动器的主要技术指标 240

11.1.6 硬盘及其接口 241

11.2 CD-ROM驱动器 242

11.2.1 CD-ROM概述 242

11.2.2 CD-ROM结构与工作原理 243

11.2.3 CD-ROM接口 244

11.3 IDE接口技术 244

11.4 SCSI接口技术 245

11.4.1 SCSI接口概述 245

11.4.2 SCSI接口的分类 246

11.4.3 SCSI接口与IDE接口的比较 247

11.5 RAID与SAN技术 247

11.6 SATA技术 248

11.5.1 RAID技术 248

11.5.2 SAN技术 248

习题 249

第12章 LPC总线、超级I/O与低速I/O设备 251

12.1 LPC总线与超级I/O电路 251

12.1.1 LPC总线 251

12.1.2 超级I/O电路 253

12.1.3 电源管理功能 253

12.2 键盘及其接口技术 254

12.2.1 键盘概述 254

12.2.2 键盘的工作原理 254

12.2.3 键盘的接口技术 255

12.2.4 汇编语言程序控制键盘工作 256

12.3.2 鼠标的工作原理 259

12.3 鼠标及其接口技术 259

12.3.1 鼠标概述 259

12.3.3 鼠标的接口技术 260

12.3.4 汇编语言程序控制鼠标工作 260

12.4 打印机及其接口技术 262

12.4.1 打印机概述 262

12.4.2 打印机的结构与工作原理 262

12.4.3 打印机的接口技术 263

12.5 软盘驱动器及其接口技术 264

12.5.1 软盘概述 264

12.5.2 软盘驱动器的结构与工作原理 264

12.5.3 软盘驱动器及其接口技术 265

12.6 RS-232C串行接口 265

12.6.1 RS-232C串行接口概述 265

12.6.3 RS-232C串行接口电路 266

12.6.2 RS-232C串行接口中的数据帧和波特率 266

12.6.4 RS-232C接口的应用 267

12.6.5 汇编语言程序控制UART工作 268

习题 283

第13章 USB和IEEE-1394接口技术 284

13.1 USB接口技术 284

13.1.1 USB接口概述 284

13.1.2 USB接口的系统结构 285

13.1.3 USB接口的连接器 287

13.1.4 USB主机 288

13.1.5 USB设备 290

13.2 IEEE-1394接口技术 291

习题 293

参考文献 294