程序员级高级程序员级硬件知识 第2版PDF电子书下载

第1章 计算机系统概述 1

1.1 计算机系统的构成 1

1.2 计算机的硬件 2

1.2.1 输入/输出设备 2

1.2.2 存储器 3

1.2.3 中央处理器CPU 3

1.3 计算机的发展简史 4

1.4 计算机的应用 9

1.4.1 科学计算 9

1.4.2 数据处理 9

1.4.3 计算机控制 9

1.4.4 计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM) 10

1.4.5 人工智能 10

1.5.1 计算机的性能 11

1.5 计算机的性能与成本 11

1.5.2 成本与价格 12

习题 13

第2章 计算机的数制、码制及其运算 14

2.1 数制及其转换 14

2.1.1 进位记数制 14

2.1.2 进位记数制之间的转换 15

2.2 二进制数在计算机内的表示 18

2.2.1 机器数与真值 18

2.2.2 数的定点和浮点表示 18

2.3 二进制数值数据的编码方式 21

2.3.4 原码表示法 21

2.3.2 补码表示法 21

2.3.3 反码表示法 22

2.3.5 浮点数的编码方法 23

8.1.5 数据流计算机简介 23

2.3.4 整数的编码方法 23

2.4.1 字符编码 25

2.4 数字化信息编码及校验 25

2.4.2 十进制数的几种编码 26

2.4.3 数据校验方法 28

2.5 算术运算 34

2.5.1 定点数运算 34

2.5.2 浮点数运算 42

2.5.3 十进制数运算 45

2.6 逻辑运算与逻辑电路 46

2.6.1 逻辑运算 46

2.6.2 逻辑代数基本运算 47

2.6.3 真值表、逻辑表达式和逻辑图 49

2.6.4 触发器 50

习题 52

2.6.5 逻辑代数应用 52

第3章 指令系统 54

3.1 指令系统的分类 54

3.1.1 指令的分类和功能 54

3.1.2 双字长运算(子程序举例) 60

3.2 指令格式 62

3.2.1 指令格式 62

3.2.2 指令操作码的扩展和压缩技术 63

3.3 数据表示 65

3.4 寻址(编址)方式 66

3.6.1 什么是复杂指令系统计算机 70

3.5 指令系统的兼容性 70

3.6 精简指令系统计算机(RISC)和复杂指令系统计算机(CISC) 70

3.6.2 RISC的产生与发展 71

3.6.3 RISC的特点 73

3.7 指令系统举例 74

3.7.1 SPARC的指令系统 74

3.7.2 IBM大型机指令系统 77

3.7.3 PDP11与VAX11计算机基本指令格式简介 78

3.7.4 向量指令举例 82

习题 84

第4章 中央处理器CPU 86

4.1 中央处理器CPU 86

4.1.1 运算器的组成 87

4.1.2 控制器的组成 91

4.2 Intel 80×86微处理器 103

4.3.1 微程序控制的概念 105

*4.3 控制器的实现原理 105

4.3.2 水平型微指令和垂直型微指令 107

4.3.3 微指令的编译法 107

4.3.4 微程序控制器 108

4.3.5 硬布线控制逻辑 109

*4.4 流水线组织 110

4.4.1 流水线工作原理 110

4.4.2 流水线中的相关问题 112

4.4.3 程序转移对流水线的影响 112

*4.5 RISC的硬件结构 113

4.5.1 RISC的CPU框图 113

4.5.2 RISC的通用寄存器 115

4.5.3 RISC的流水线组织 117

4.5.4 RISC的指令与程序的编译优化 119

习题 120

第5章 存储器系统 123

5.1 存储体系的形成 123

5.2.2 主存储器的种类 125

5.2.1 主存储器的技术指标 125

5.2 主存储器 125

5.2.3 主存储器的组成 126

5.2.4 存储器容量的扩展 128

5.2.5 主存储器的校验线路 129

5.2.6 多体交叉存储 131

5.2.7 存储管理 132

*5.3 虚拟存储器 133

5.3.1 虚拟存储器逻辑地址与物理地址之间的转换 133

5.3.2 替换算法 136

*5.4 高速缓冲存储器Cache 137

5.3.3 存储管理部件MMU 137

*5.5 存储保护 140

习题 141

第6章 输入输出系统 143

6.1 常用的输入输出设备 143

6.1.1 输入设备 143

6.1.2 显示设备 145

6.1.3 打印设备 146

6.2 汉字处理 147

6.2.1 汉字的编码与输入 147

6.2.2 汉字的存储 148

6.2.3 汉字的输出 149

6.3.1 磁表面存储器 150

6.3 辅助存储器 150

6.3.2 光盘存储器 157

6.4 输入输出控制器及其接口 158

6.4.1 输入输出控制器 158

6.4.2 设备级接口 159

6.4.3 输入输出接口类型 163

6.4.4 数据校验与纠错 164

6.5 输入输出系统的工作方式 165

6.5.1 输入输出系统的四种工作方式 165

6.5.2 中断系统 167

6.6.1 语音与文字输入系统 170

6.5.4 联机、脱机和假脱机操作 170

*6.6 有关输入输出的其它技术 170

6.5.3 DMA的三种工作方式 170

6.6.2 磁卡和IC卡（集成电路卡） 175

6.6.3 智能卡的安全问题 179

习题 180

第7章 计算机网络 182

7.1 网络综述 182

7.1.1 什么是计算机网络? 182

7.1.2 计算机为什么要联网? 182

7.1.3 网络的分类 183

7.1.4 网络的应用及发展 184

7.2 网络的组成 184

7.2.1 通信子网 184

7.2.2 资源子网 185

7.2.3 网络通信方式 185

7.2.4 数据交换方式 186

7.3 数据通信 187

7.4 网络的体系结构 188

7.4.1 网络的分层结构 188

7.4.2 物理层 189

7.4.3 数据链路层 191

7.4.4 网络层 194

7.4.5 高4层协议介绍 195

7.5.1 总线网(802.3) 196

7.5 常用的计算机网络 196

7.5.3 令牌环网(802.5) 198

7.5.2 令牌总线网(802.4) 198

7.5.4 光纤网(FDDI) 199

7.6 网络互联技术 200

7.6.1 网络互联的结构 200

7.6.2 常用网间连接器 201

7.6.3 网间连接器的层次关系 202

*7.7 TCP/IP协议 202

7.7.1 TCP/IP的产生 202

7.7.2 TCP/IP的层次结构 203

7.7.3 网际网的IP地址和域名 204

7.8.2 Internet的网络实现 205

7.8.1 Internet是什么网? 205

*7.8 Internet网 205

7.8.3 Internet在中国的发展 206

7.8.4 Internet网提供的服务 206

习题 208

*第8章 计算机体系结构的发展和现状 209

8.1 并行处理计算机 209

8.1.1 并行性概念和计算机分类 209

8.1.2 向量计算机 210

8.1.3 阵列处理器 217

8.1.4 多处理机 218

8.2 微型计算机 224

8.2.1 Intel公司的80×86微处理器 225

8.2.2 80×86的兼容芯片 227

8.2.3 微型机类型 229

8.3 工作站 232

8.4 大型机(主机) 233

8.5 超级标量处理器、超级流水线处理器、超长指令字处理器 235

8.6 新一代RISC处理器 237

8.7 开放系统 241

习题 241

*第9章 多媒体开发平台及其应用 244

9.1 什么是多媒体技术 244

9.2 多媒体系统中的关键技术 244

9.3 图象数据压缩 245

9.4 大容量光盘存储器CD-ROM 246

9.5 多媒体技术的现状及产品 247

9.6.1 MPC标准 249

9.6 多媒体个人计算机的标准(MPC标准) 249

9.6.2 MPC的应用 251

9.6.3 多媒体计算机对音频、视频等多种信息的处理 251

9.7 Windows环境下的多媒体控制接口MCI 254

习题 254

*第10章 可靠性、安全性和系统性能评价初步 257

10.1 计算机的可靠性 257

10.1.1 计算机的可靠性、可用性和可维修性 257

10.1.2 计算机的可靠性模型与分析 258

10.2 计算机的故障、诊断和容错技术 260

10.2.1 计算机的故障和诊断 261

10.2.2 容错技术 261

10.3.1 计算机系统的安全环境 263

10.3 计算机的安全性 263

10.3.2 计算机的硬性防护 264

10.3.3 计算机软件安全 266

10.3.4 计算机安全所涉及的法律问题 270

10.4 计算机网络的安全性 271

10.4.1 计算机网络的保密性、完整性和可用性 271

10.4.2 计算机网络的安全功能和技术措施 272

10.5 计算机性能测试和性能评价 274

10.5.1 评测性能的几种方法 274

10.5.2 基准测试程序 276

10.6 模拟与仿真的概念 281

习题 282

附录 习题答案 284

参考文献 291