1.绪论 1
1.1计算机系统结构基本概念 1
1.1.1计算机系统结构、组成与实现 1
1.1.2计算机系统结构的发展与分类 2
1.1.3个人计算机和工作站 5
1.2Wintel平台 7
1.2.1Intelx86处理器系列 7
1.2.2Windows操作系统 9
1.3CISC与RISC结构 13
1.3.1RISC的提出 13
1.3.2RISC的特征 15
1.3.3RISC与CISC的竞争 18
2.cache与主存储器 20
2.1cache工作原理 21
2.2.1映射方式 22
2.2cache组织结构 22
2.2.2替换策略 27
2.2.3实例：80486处理器片内cache 28
2.3写策略与一致性要求 29
2.3.1cache写策略 29
2.3.2MESI协议 30
2.4PentiumPC的cache 33
2.4.1Pentium级1cache的组织结构 33
2.4.2Pentium级1cache的MESI协议 35
2.5主存储器的组织 37
2.5.1交错存储器组织 38
2.5.2先进的DRAM芯片 41
2.5.3PentiumPC的主存储器 43
3.虚拟存储器 45
3.1虚拟存储技术导论 45
3.1.1请求页式管理 45
3.1.3段页式管理 47
3.1.2虚拟存储器模型 47
3.2地址转换机制 48
3.2.1直接映象 48
3.2.2倒置映象 50
3.3页面替换策略 52
3.4Pentiun的虚拟存储器 54
3.4.1Pentium的工作模式 54
3.4.2保护模式的分段地址转换 56
3.4.3保护模式的分页地址转换 58
3.5存储保护 60
3.5.1特权级保护 61
3.5.2存储区域保护 62
4.指令流水线 65
4.1流水线导论 65
4.1.1流水线结构 65
4.1.2流水线性能分析 66
4.1.3流水线类型 67
4.2基本指令流水线 68
4.2.1指令流水线机制 68
4.2.2转移处理技术 70
4.2.3数据冒险及其处理技术 75
4.3超标量指令流水线 79
4.3.1超标量流水线与超流水线 80
4.3.2超标量流水线的发射策略 81
4.3.3实例：88110处理器的超标量流水线 86
4.4Pentium的超标量流水线 88
4.4.1U，V指令流水线 88
4.4.2使用BTB的转移预测 92
5.浮点运算和运算流水线 94
5.1IEEE754浮点表示 94
5.1.1浮点表示法 94
5.1.2IEEE754标准 96
5.2.1浮点加减乘除运算 97
5.2浮点运算 97
5.2.280x87浮点运算器 100
5.3运算流水线 101
5.3.1定点运算流水线 102
5.3.2浮点运算流水线 103
5.4非线性流水线调度 105
5.4.1非线性静态流水线调度 105
5.4.2非线性动态流水线调度 108
6.PentiumCPU 111
6.1Pentium性能和结构 111
6.1.1Pentium性能及指标 111
6.1.2Pentium结构框图 113
6.2Pentium指令系统 116
6.2.1寻址方式 116
6.2.2指令格式 117
6.2.3指令类型 118
6.3Pentium寄存器组织 121
6.3.1基本结构寄存器组 122
6.3.2系统级寄存器组 124
6.4Pentium中断机制 126
6.4.1中断类型 126
6.4.2中断处理 128
7.主板总线系统 130
7.1总线技术导论 130
7.1.1总线组成 130
7.1.2定时协议和仲裁方式 132
7.1.3PC系统总线发展简史 134
7.2PentiumPC总线层次结构 136
7.2.1PentiumPC总线结构框图 136
7.2.2Pentium引脚信号及总线周期 138
7.3当代总线PCI 142
7.3.1PCI总线结构 142
7.3.2PCI总线周期和总线仲裁 145
7.4遗留总线ISA 148
7.4.1ISA总线结构 149
7.4.2即插即用ISA规范 152
7.5未来总线Futurebus+ 154
7.5.1Futurebus+总线结构 154
7.5.2Futurebus+分布式仲裁 157
8.外围设备及I/O总线 160
8.1外存储器 160
8.1.1硬磁盘机和ATA/IDE接口标准 161
8.1.2软磁盘驱动器 165
8.1.3CD-ROM驱动器 166
8.2显示适配器 170
8.2.1显示标准 171
8.2.2显示适配器结构 173
8.2.3显示适配器带宽需求与AGP 174
8.3.1SCSI标准 176
8.3并行I/O总线SCSI 176
8.3.2SCSI的协议层 178
8.4串行I/O总线1394和USB 181
8.4.1IEEE1394标准 182
8.4.2通用串行总线USB 185
9.新一代PentiumPC 187
9.1多媒体扩展技术 187
9.1.1MMX技术 187
9.1.2PentiumMMX处理器 191
9.2动态执行技术 193
9.2.1动态执行技术及其核心结构 193
9.2.2PentiumPro处理器 197
9.3PentiumⅡ及新型系统结构 198
9.3.1PentiumⅡ处理器 198
9.3.2新型PentiumPC系统结构 200
9.3.3个人计算机的近期展望 202
参考文献 203