计算机组成与系统结构PDF电子书下载

1 数字系统与计算机概论 1

1.1 数字逻辑与数字电路 1

1.1.1 逻辑代数的基本知识 2

1.1.2 常见的门电路 5

1.1.3 数字系统基础 16

1.2 数字计算机的基本组成 21

1.2.1 计算机的硬件结构 21

1.2.2 计算机软件 25

1.2.3 计算机语言及其编译 27

1.3 计算机系统结构概论 29

1.4 计算机系统的历史与发展 32

1.4.1 计算机的发展历史 32

1.4.2 计算机的分类 35

1.4.3 计算机的应用领域 36

习题 37

2 数据编码和数据运算 41

2.1 定点数的编码和运算 41

2.1.1 无符号数的编码 41

2.1.2 有符号数的编码 42

2.1.3 数据的存储与访问 43

2.1.4 定点数的加减运算 44

2.1.5 定点数的乘除运算 48

2.2 浮点数的编码和运算 51

2.2.1 浮点数的编码 51

2.2.2 浮点数的运算 54

2.3 逻辑运算 58

2.4 检错码和纠错码 61

2.4.1 检错码 62

2.4.2 纠错码 63

2.5 数据类型实例 65

习题二 66

3 存储系统 69

3.1 存储器芯片 69

3.1.1 静态存储器 69

3.1.2 动态存储器 71

3.1.3 只读存储器 72

3.1.4 电可擦写只读存储器 74

3.1.5 相联存储器 75

3.1.6 动态存储器芯片类型 76

3.2 存储器的构成 80

3.3 高速缓存 84

3.3.1 高速缓存的功能与基本原理 85

3.3.2 地址映像与变换 86

3.3.3 替换策略及更新策略 95

3.4 虚拟存储器 97

3.4.1 页式虚拟存储器 98

3.4.2 段式虚拟存储器 100

3.4.3 段页式虚拟存储器 102

3.4.4 虚拟存储器管理 103

习题三 105

4 指令与指令的执行 110

4.1 指令与指令系统 110

4.1.1 指令的格式 110

4.1.2 指令分类 115

4.1.3 指令系统与编程实例 119

4.2 指令的执行过程 127

4.2.1 运算指令的执行过程 129

4.2.2 访存指令的执行过程 130

4.2.3 转移指令的执行过程 132

4.3 指令控制器 133

4.3.1 硬连线控制器 134

4.3.2 微程序控制器 138

4.3.3 阵列控制器 142

4.3.4 中断与异常处理 144

习题四 148

5 指令流水技术 151

5.1 指令流水的基本概念 151

5.1.1 基本指令流水线 152

5.1.2 指令的相关性 154

5.2 指令的调度 160

5.2.1 静态指令调度 160

5.2.2 动态指令调度 163

5.3 分支预测 167

5.4 多重指令启动 171

5.5 指令流水线实例 176

5.5.1 奔腾处理器 177

5.5.2 PowerPC处理器 179

5.5.3 Alpha处理器 180

5.5.4 MIPS R4000的超流水线结构 181

习题五 183

6 输入输出系统 186

6.1 输入输出总线 186

6.1.1 总线数据传输方式 187

6.1.2 总线的通信同步方式 189

6.1.3 总线的控制 193

6.1.4 总线接口 196

6.2 输入输出控制 200

6.2.1 程序控制方式 202

6.2.2 DMA控制方式 204

6.3 输入输出总线实例 207

6.3.1 EIA-232串行接口 207

6.3.2 IDE磁盘接口 211

6.3.3 SCSI总线 213

6.3.4 PCI总线 217

习题六 222

7 计算机系统的构成 225

7.1 单处理机系统的构成及其发展 225

7.1.1 桌上型计算机 225

7.1.2 网络服务器 230

7.1.3 嵌入式计算机 232

7.1.4 数字信号处理器 235

7.1.5 网络处理器 238

7.2 并行计算机系统的结构 242

7.2.1 向量计算机 244

7.2.2 阵列计算机 245

7.2.3 多处理机系统 249

7.3 网络并行计算机系统 256

7.3.1 集群系统的功能特征 257

7.3.2 集群系统的网络 258

习题七 262

参考文献 264