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第一章 微型计算机系统概论 1

1.1 微型计算机的发展 1

1.2 微型计算机硬件结构 2

1.2.1 单总线结构 2

1.2.2 面向CPU的双总线结构 3

1.2.3 面向主存储器的双总线结构 4

1.3 计算机数的表示 5

1.3.1 字符二进制编码 5

1.3.2 数值的表示 6

1.4 寄存器 10

1.4.1 通用寄存器 10

1.4.2 指令指针寄存器EIP 11

1.4.3 标志寄存器 11

1.4.4 段寄存器 14

1.4.5 堆栈 15

1.5 运算器 16

1.6.2 控制器的组成 17

1.6 控制器 17

1.6.1 基本功能 17

1.7 存贮器 19

1.7.1 存储性能指标 20

1.7.2 半导体存储器 20

1.7.3 磁记录存储器 22

1.7.4 光盘存储器 24

1.8 I/O设备 25

1.8.1 输入设备 25

1.8.2 输出设备 26

1.9 微型机主要性能指标 29

第二章 Pentium系统原理 30

2.1 RISC 30

2.2 寄存器 31

2.2.1 通用寄存器 31

2.2.2 段寄存器 33

2.2.3 堆栈的实现 34

2.2.4 标志寄存器 35

2.2.5 指针寄存器 36

2.3 CPU 36

2.4 寻址方式 38

2.4.1 立即操作数寻址 39

2.4.2 寄存器操作数寻址 39

2.4.3 存储器操作数寻址 39

2.4.4 有效地址计算 40

2.5 数据类型 40

2.6 流水线指令流及分支预测 42

第三章 存储管理 46

3.1 综述 46

3.1.1 存储器系统 46

3.1.2 存储器结构 49

3.2 分段存储管理 49

3.2.1 平台管理方式 50

3.2.2 保护方式下的平台方式 51

3.2.3 多段存储管理方式 51

3.3 段的转换 54

3.3.1 段寄存器 56

3.3.2 段选择符 56

3.3.3 段描述符 58

3.3.4 段描述符表 62

3.3.5 描述符表基址寄存器 63

3.4 分页存储管理 64

3.5 页转换 67

3.5.2 线性地址 68

3.5.1 允许分页位 68

3.5.3 页表 69

3.5.4 页表项 69

3.5.5 转换旁视缓冲存储器TLB 71

3.6 页级保护 72

3.6.1 限定可寻址的范围 72

3.6.2 类型检查 72

3.7 保护方式下的多任务处理 74

4.1.1 基本概念 75

第四章 Cache高速缓存技术 75

4.1 Cache存储器 75

4.1.2 工作原理 76

4.2 Cache存储器组织 79

4.2.1 百接映像及地址变换 79

4.2.2 全相联映像及其变换 81

4.2.3 组相联映像及其变换 83

4.3 Cache操作 84

4.3.1 Cache读数操作 84

4.3.2 替换算法 84

4.3.3 写入策略 85

4.4 Cache系统配置 87

4.4.1 Cache系统芯片 87

4.4.2 80386微机中的Cache系统 87

4.5 82385 Cache控制器 88

4.5.1 82385结构及功能 88

4.5.2 82385直接映像Cache系统 89

4.5.3 82385两路组相联映像Cache系统 90

4.6 Cache监视和协调 91

4.6.1 多处理机系统中Cache的一致性 91

4.6.2 80386/82385系统总线监视功能 93

第五章 浮点部件 96

5.1 浮点部件结构 96

5.1.1 浮点部件 96

5.1.2 80387协处理器 97

5.2 浮点部件寄存器 103

5.2.1 数掘寄存器 103

5.2.2 状态字寄存器 104

5.2.3 控制字寄存器 105

5.2.4 标记字寄存器 106

5.2.5 指令指针和数据指针 107

5.3 浮点数据类型 108

5.3.1 二进制整数 108

5.3.2 进制整数 108

5.3.3 实型数 109

5.4 浮点指令 110

5.4.1 数据传送类指令 110

5.4.2 非超越函数类指令 111

5.4.3 比较类指令 112

5.4.4 超越函数类指令 112

5.4.5 常数指令 113

5.4.6 控制指令 113

5.5 浮点流水线操作步骤 114

5.5.1 流水方式 114

5.5.2 浮点运算流水线 114

第六章 总线 116

6.1 总线基本概念 116

6.1.1 总线类型 116

6.1.2 总线功能 117

6.2 总线的数据传送 118

6.2.1 同步方式 118

6.2.2 异步方式 119

6.2.3 半同步方式 120

6.3 总线仲裁 120

6.3.1 集中式控制方式 121

6.3.2 分布式判优方法 123

6.4 CPU总线 124

6.4.1 80386总线性能 124

6.4.2 80386总线周期 126

6.5.1 EISA总线标准 127

6.5 系统总线 127

6.5.2 PCI总线 131

第七章 保护 136

7.1 段级保护 136

7.2 段描述符及其保护 136

7.2.1 段描述符 136

7.2.2 保护检查 136

7.3 访问数据 138

7.5 调用门描述符 139

7.4 控制转移 139

7.6 操作系统指令 141

7.6.1 特权指令 142

7.6.2 敏感指令 142

7.7 指针指令 142

7.7.1 LAR和LSL指令 142

7.8 页级保护 143

7.8.1 页表项的保护参数 143

7.7.3 指针的有效性 143

7.7.2 VERR和VERW指令 143

7.8.2 两级页表组合保护 144

7.8.3 对页保护的超越 145

第八章 输入/输出 146

8.1 I/O接口概念 146

8.1.1 I/O接口的功能 146

8.1.2 I/O接口基本结构 147

8.1.3 I/O接口的控制方式 148

8.2.1 存储器映射方式 150

8.2 I/O寻址 150

8.2.2 独立的1/O方式 151

8.3 I/O指令 152

8.3.1 寄存器1/O指令 152

8.3.2 块I/O指令 153

8.4 I/O保护方式 154

8.4.1 I/O特权级(IOPL) 154

8.4.2 I/O允许位映像图 155

8.5 I/O次序 156

8.5.1 使用专用I/O指令的特点 156

8.5.2 串行化指令 156

第九章 中断 157

9.1 中断基本概念 157

9.1.1 概念 157

9.1.2 中断功能 157

9.2.2 中断 158

9.2.1 异常 158

9.2 异常和中断 158

9.2.3 异常和中断的区别 159

9.3 异常和中断向量 159

9.4 允许和禁止中断 159

9.4.1 NMI禁止后继中断 159

9.4.2 IF控制INTR 160

9.4.4 MOV和POP指令对SS操作时，要屏蔽中断和异常 161

9.5 优先权 161

9.4.3 RF禁止调试故障 161

9.6 中断描述符表 162

9.7 中断过程和中断任务 164

9.7.1 中断过程 165

9.7.2 中断任务 167

9.8 异常代码 168

9.9 异常条件 168

9.9.1 中断0:除法错 168

9.9.3 中断3:断点自陷 169

9.9.2 中断1:调试异常 169

9.9.4 中断4:溢出自陷 170

9.9.5 中断5:界限检查 170

9.9.6 中断6:无效操作码 170

9.9.7 中断7:协处理器无效异常 170

9.9.8 中断8:双重故障 170

9.9.9 中断9:协处理器段超限 171

9.9.10 中断10:无效TSS 172

9.9.11 中断11:段不存在 172

9.9.12 中断12:堆栈异常 172

9.9.13 中断13:一般保护异常 173

9.9.14 中断14:页故障 173

9.9.15 中断15:浮点错 174

9.9.16 中断16:对齐检查 174

9.9.17 中断17:机器检查 174

10.1.2 键盘的识别 175

10.1.1 PC系列键盘特点 175

10.1 键盘接口 175

第十章 人机接口 175

10.1.3 工作原理及键盘接口 176

10.2 显示器接口 182

10.2.1 概述 182

10.2.2 显示器1:作原理 182

10.2.3 显示器接口控制 187

10.3 打印机接口 189

10.3.1 非击打式印字机 189

10.3.2 击打式打印机 191

10.3.3 打印机接口控制 192

10.4 磁盘接口 195

10.4.1 软盘 196

10.4.2 软盘驱动器和接口控制 198

10.4.3 硬盘驱动器和接口控制 202

10.5.1 鼠标器基本工作原理 203

10.5 鼠标器接口 203

10.5.2 鼠标器种类 204

第十一章 A/D和D/A转换 205

11.1 D/A转换 205

11.2 D/A转换主要性能指标 207

11.3 A/D转换 207

11.3.1 逐次逼近型 207

11.3.2 双积分型 208

11.3.3 V/F型(电压一频率型) 209

11.4 A/D转换主要性能指标 210

11.4.1 分辨率 210

11.4.2 转换精度 210

11.4.3 转换时间 211

11.5 A/D转换常用芯片 211

11.5.1 A/D转换器与CPU的接口 211

11.5.2 A/D常用芯片的性能和使用方法 212

11.6 D/A转换常用芯片 217

11.6.1 DAC 0832 217

11.6.2 DAC 1201 219

第十二章 汇编语言程序设计 221

12.1 基础知识 221

12.1.1 汇编语言的功能与特点 221

12.1.2 8086/8088的寄存器组 222

12.1.3 8086/8088的内部结构 223

12.1.4 存储器组织 224

12.2 8806/8088的指令系统 226

12.2.1 寻址方式 226

12.2.2 标志寄存器 229

12.2.3 指令系统 230

12.3 80486的指令系统 253

12.3.1 数据传送指令 253

12.3.2 算术运算指令 256

12.3.3 逻辑指令 257

12.3.4 串操作指令 258

12.3.5 控制转移指令 260

12.3.6 位操作指令 261

12.3.7 处理器控制和特权控制 262

12.3.8 支持高级语言的指令 263

12.3.9 保护方式指令 263

12.4 汇编语言格式 263

12.4.1 汇编语言的结构和格式 263

12.4.2 汇编语言中的符号和表达式 265

12.4.3 汇编语言语句 269

12.5.2 分支程序设计 277

12.5.1 概述 277

12.5 汇编语言程序设计的基本方法 277

12.5.3 循环程序设计 280

12.5.4 子程序 282

12.5.5 DOS系统功能调用 286

12.5.6 文件管理 290

12.5.7 结构与记录 295

12.5.8 宏指令语句、重复汇编语句和条件汇编语句 297

12.6 汇编语言程序设计举例 304