计算机组成原理PDF电子书下载

第1章 计算机系统概论 1

1.1计算机的发展简史 3

1.2计算机系统组成 4

1.2.1存储程序控制的计算机结构 5

1.2.2计算机的硬件系统 6

1.2.3计算机软件系统 8

1.2.4计算机硬件与软件的关系 9

1.3计算机系统的层次结构 10

1.4计算机的特点和性能指标 11

1.4.1计算机的特点 11

1.4.2计算机的性能指标 12

1.5计算机的分类及应用 13

1.5.1计算机的分类 13

1.5.2计算机的应用领域 14

1.6小结 16

习题 16

第2章 计算机数据信息的表示 18

2.1数据的表示及转换 19

2.1.1数据的表示及转换 19

2.1.2十进制数的编码和运算 23

2.2带符号数的表示 25

2.2.1原码表示法 25

2.2.2反码表示法 26

2.2.3补码表示法 27

2.2.4移码表示法 28

2.3定点数与浮点数 28

2.3.1定点表示法 28

2.3.2浮点表示法 29

2.3.3定点数与浮点数的比较 30

2.4数据校验码 31

2.4.1奇偶校验码 31

2.4.2海明校验码 32

2.4.3循环冗余校验码 34

2.5小结 36

习题 36

第3章 运算方法和运算器 38

3.1定点数加减运算 39

3.1.1补码加减运算 39

3.1.2加减法运算的溢出处理 41

3.2补码加减运算的实现 43

3.2.1加法器 43

3.2.2并行加法器及进位链结构 45

3.2.3并行加法器的快速进位 45

3.2.4补码定点加减运算的实现 47

3.3定点数乘法运算 48

3.3.1原码一位乘法 49

3.3.2补码一位乘法 51

3.4定点除法运算 56

3.4.1定点原码一位除法 56

3.4.2定点补码一位除法 59

3.5浮点数算术运算 61

3.5.1浮点数加减运算 61

3.5.2浮点数乘除法运算 64

3.6运算器组成与实例 66

3.6.1定点运算器举例 66

3.6.2浮点运算器举例 71

3.7小结 72

习题 73

第4章 主存储器 75

4.1存储器的分类 77

4.1.1按存取方式分类 77

4.1.2按存储介质分类 77

4.1.3按功能和存取速度分类 78

4.2主存储器的主要性能指标 79

4.3主存储器的基本操作 80

4.4读／写存储器 80

4.4.1静态MOS存储器 81

4.4.2动态存储器 82

4.5非易失性半导体存储器 85

4.5.1只读存储器（ROM） 85

4.5.2可编程只读存储器（PROM） 86

4.5.3可擦可编程只读存储器（EPROM） 86

4.5.4电擦除可编程只读存储器（E2PROM） 86

4.5.5快擦编程只读存储器（flash EPROM） 87

4.6存储器容量的扩展 87

4.6.1位扩展 87

4.6.2字扩展 88

4.6.3字和位同时扩展 88

4.7小结 90

习题 90

第5章 指令系统 92

5.1指令格式 94

5.2指令操作码的扩展技术 96

5.2.1规则型编码 96

5.2.2非规则型编码 96

5.3指令的寻址方式 97

5.4指令功能 101

5.5指令系统案例 105

5.6复杂指令系统（CISC）和精简指令系统（RISC） 106

5.6.1复杂指令系统（CISC） 106

5.6.2精简指令系统（RISC） 107

5.7小结 107

习题 108

第6章 中央处理器 110

6.1 CPU的基本组成 112

6.1.1控制器 113

6.1.2运算器 115

6.2 CPU的功能 115

6.3指令周期 116

6.3.1指令周期 116

6.3.2非访内指令的指令周期 117

6.3.3访内指令的指令周期 119

6.3.4间接访问主存储器指令的指令周期 120

6.3.5程序控制指令的指令周期 122

6.3.6用框图语言表示指令周期 125

6.4微程序控制计算机的工作原理 126

6.4.1微程序控制的基本概念 126

6.4.2微程序计算机的结构和指令执行过程 126

6.4.3微程序控制器的设计 129

6.4.4微指令设计技术 131

6.4.5硬布线控制的计算机 135

6.4.6控制器的控制方式 138

6.4.7流水线的工作原理 139

6.5案例分析 141

6.6小结 144

习题 145

第7章 存储系统 147

7.1存储系统的层次结构 149

7.2高速缓冲存储器 150

7.2.1高速缓冲存储器的基本原理 150

7.2.2主存与cache之间的地址映像 151

7.2.3替换算法 154

7.2.4多层次的cache存储器 154

7.3小结 156

习题 156

第8章 虚拟存储器 158

8.1虚拟存储器的概述 159

8.1.1虚拟存储的基本概念 159

8.1.2页式虚拟存储器 160

8.1.3段式虚拟存储器 161

8.1.4段页式虚拟存储器 161

8.1.5存储器管理单元 162

8.2相联存储器 162

8.3存储保护 163

8.3.1存储区保护 163

8.3.2访问区保护 164

8.4小结 164

习题 164

第9章 输入／输出设备 166

9.1输入设备 168

9.1.1键盘 168

9.1.2鼠标 169

9.1.3扫描仪 171

9.1.4数字照相机 173

9.2显示设备 174

9.2.1显示设备的分类 174

9.2.2 CRT显示器介绍 175

9.3打印机 177

9.3.1针式打印机 177

9.3.2激光打印机 178

9.3.3喷墨打印机 179

9.4辅助存储器 181

9.4.1软磁盘 181

9.4.2硬磁盘 182

9.4.3光盘 184

9.5小结 184

习题 185

第10章 输入输出系统 187

10.1 I/O设备的编址与I/O接口的基本功能 188

10.1.1 I/O设备的编址 188

10.1.2 I/O接口的基本功能 189

10.2 I/O设备数据传送方式 190

10.2.1程序控制方式 190

10.2.2中断控制方式 190

10.2.3直接存储器存取DMA方式 191

10.2.4 I/O通道控制方式和外围处理机控制方式 191

10.3程序中断输入输出方式 192

10.3.1中断的基本概念 192

10.3.2中断源与中断识别 192

10.3.3中断优先权 192

10.3.4中断屏蔽 193

10.3.5中断处理 193

10.3.6程序中断输入输出方式案例 194

10.4 DMA输入输出方式 198

10.5通道控制方式 202

10.5.1通道简介 202

10.5.2通道的类型 202

10.6总线结构 204

10.6.1总线简介 204

10.6.2总线的性能指标 204

10.6.3总线类型 204

10.6.4总线控制 206

10.7总线组成案例 206

10.7.1 ISA总线 206

10.7.2 EISA总线 208

10.7.3 PCI总线 208

10.8小结 210

习题 210

附录 212

参考文献 217