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第1章 绪论 1

1.1计算机的产生与发展 1

1.2冯·诺依曼计算机模型 6

1.3计算机的组成结构 7

1.3.1计算机的基本组成 7

1.3.2计算机体系结构、组成与实现 10

1.3.3计算机系统的层次结构 13

1.4计算机系统的分类 15

1.4.1综述 15

1.4.2弗林分类法 16

1.5计算机系统的性能评价 17

1.6微处理器与微型计算机 21

1.6.1微处理器与微型计算机的产生与发展 21

1.6.2多核微处理器 23

1.7中国计算机事业的发展历程 26

1.8计算机的特点及应用 28

1.8.1计算机的特点 28

1.8.2计算机的应用 29

1.9计算机的发展 32

1.9.1计算机发展的动力 32

1.9.2计算机的发展趋势 34

习题1 36

第2章 计算机中信息的表示与运算 41

2.1数据的表示 41

2.1.1定点数的表示 41

2.1.2浮点数的表示 45

2.2定点数的运算 49

2.2.1逻辑运算 49

2.2.2移位运算 50

2.2.3加法与减法运算 52

2.2.4乘法运算 55

2.2.5除法运算 61

2.3浮点数的运算 64

2.3.1浮点数加、减运算 64

2.3.2浮点数乘、除运算 67

2.4面向错误检测与纠错的数据编码 67

2.5字符的表示 72

2.6面向存储与传输的数据编码 76

习题2 79

第3章 处理器 82

3.1处理器的指令集 82

3.1.1概述 82

3.1.2指令的操作码与操作数 83

3.1.3寻址方式 84

3.1.4指令的基本功能 87

3.1.5指令的格式 91

3.1.6面向多媒体数据处理的增强指令 93

3.2处理器的组成与工作过程 95

3.2.1处理器的基本功能和基本组成 95

3.2.2计算机的工作过程 98

3.2.3采用流水线技术的处理器 99

3.3从CISC到RISC 106

3.3.1 RISC产生的背景 106

3.3.2 RISC的定义 108

3.3.3指令级并行ILP技术 109

3.4 Intel 80x86系列微处理器 117

3.4.1 Intel 8086/8088微处理器 117

3.4.2 Intel 80286， 80386和80486微处理器 125

3.4.3 Intel Pentium系列微处理器 128

3.5 ARM系列微处理器 131

3.5.1概述 131

3.5.2 ARM微处理器的模式、工作状态和寄存器组织 132

3.5.3 ARM微处理器的存储器组织和寻址方式 135

3.5.4 ARM微处理器的指令集 138

习题3 143

第4章 总线技术 146

4.1概述 146

4.2总线的设计与实现 148

4.3总线控制 151

4.3.1总线仲裁 151

4.3.2总线通信控制 154

4.4总线的性能指标 158

4.5总线标准 160

4.5.1微型计算机系统总线标准 160

4.5.2微型计算机局部总线标准 163

4.5.3 I/O总线标准举例 164

习题4 166

第5章 存储系统 168

5.1存储器的分类与性能评价 168

5.1.1存储器的分类 168

5.1.2存储器的性能评价 168

5.2存储器访问的局部性原理与层次结构的存储系统 169

5.2.1存储器访问的局部性原理 169

5.2.2层次结构的存储系统 169

5.3半导体存储器 171

5.3.1随机访问存储器RAM 172

5.3.2只读存储器ROM 178

5.4主存储器 181

5.4.1主存储器组成 181

5.4.2提高主存储器访问带宽的方法 184

5.4.3奔腾微机主存储器组成 187

5.4.4存储芯片的发展 187

5.5高速缓冲存储器Cache 191

5.5.1 Cache的工作原理 191

5.5.2地址映像与变换 194

5.5.3替换算法 200

5.5.4写入策略 202

5.5.5二级Cache与分裂型Cache 204

5.5.6 Cache的性能评价 204

5.6虚拟存储器 206

5.6.1多道程序下的内存管理 207

5.6.2段式存储管理 209

5.6.3页式存储管理 210

5.6.4页式虚拟存储器 211

习题5 216

第6章 控制器 219

6.1控制器概述 219

6.2硬联控制方式控制器的工作原理 224

6.3微程序控制方式的控制器工作原理 227

习题6 229

第7章8086/8088汇编语言程序设计 231

7.1引言 231

7.2顺序结构程序设计 236

7.3分支结构程序设计 247

7.4循环结构程序设计 251

7.5字符串操作程序设计 257

7.6宏、条件汇编与重复汇编 261

7.7子程序设计 268

7.8 8086/8088微处理器的其他指令与应用 275

习题7 279

第8章 计算机外部设备 282

8.1输入设备 282

8.1.1键盘 282

8.1.2鼠标 283

8.2输出设备 285

8.2.1阴极射线管显示器 285

8.2.2平板显示器 289

8.2.3打印机 291

8.3辅存设备 293

8.3.1硬盘 293

8.3.2光盘 296

习题8 297

第9章 输入/输出（I/O）接口 299

9.1 I/O技术的发展 299

9.2 I/O接口的组成与工作原理 300

9.3中断系统 304

9.3.1中断的处理过程 304

9.3.2中断屏蔽 307

9.3.3中断控制器8259A 309

9.3.4 8086/8088微处理器的中断系统 311

9.4 DMA技术 312

9.5通道技术 315

习题9 317

附录A图灵机模型 318

附录B历年图灵奖获得者 319

附录C数制及其转换 321

附录D EBCDIC码 324

附录E 8086/8088指令格式 325

附录F相联存储器 326

参考文献 328