第1章 微型计算机系统概述 1
1.1 微型计算机的结构和工作原理 1
1.1.1 微型计算机常用的术语 1
1.1.2 微型计算机的基本结构 2
1.1.3 计算机的工作原理 4
1.1.4 微型计算机系统的主要性能指标 4
1.2 微型计算机的发展 5
1.3 微型计算机运算基础 6
1.3.1 计算机中的数制 6
1.3.2 数制转换 7
1.3.3 符号数的表示法与加减运算 8
1.3.4 二进制数的逻辑运算 11
1.3.5 字符的二进制编码 12
第2章 微处理器原理与特性 14
2.1 8086/8088的结构 14
2.1.1 8086/8088的内部结构 14
2.1.2 8086/8088的寄存器 16
2.1.3 总线周期 19
2.1.4 8086/8088引脚及其功能 20
2.1.5 8086/8088存储器 26
2.1.6 80286 CPU的内部寄存器 30
2.2 80386微处理器 31
2.2.1 80386的功能结构 31
2.2.2 80386的内部寄存器 34
2.2.3 80386三种工作方式的转换 39
2.2.4 80386的特点 39
2.3 80486微处理器 40
2.3.1 80486的功能结构 40
2.3.2 80486的内部寄存器 42
第3章 Pentium系统结构与原理 44
3.1 概述 44
3.1.1 Pentium微处理器常用术语 44
3.1.2 Pentium微处理器操作方式 45
3.1.3 RISC和CISC 46
3.2 Pentium寄存器 48
3.2.1 基本体系结构寄存器 49
3.2.2 系统级寄存器 50
3.3 Pentium体系结构 54
3.4 Pentium采用的新技术 57
3.4.1 超标量执行技术 57
3.4.2 分支转移预测判断技术 58
3.5 流水线技术 59
3.5.1 Pentium整数流水线 59
3.5.2 Pentium浮点流水线 59
3.5.3 指令流水线 60
3.5.4 指令预取 65
第4章 存储器管理 67
4.1 存储器与存储体系概述 67
4.1.1 存储器的分类 67
4.1.2 存储体系与层次结构 68
4.1.3 存储管理 72
4.1.4 Pentium的存储器系统 73
4.2 分段存储管理 74
4.2.1 保护模式下的平台存储管理方式 74
4.2.2 多段存储管理方式 75
4.2.3 存储器段及其寄存器 77
4.2.4 段选择符 79
4.2.5 段描述符 80
4.2.6 段描述符表 84
4.3 分页存储管理 84
4.3.1 页的转换 84
4.3.2 分页控制位 86
4.3.3 线性地址 86
4.3.4 页表 87
4.3.5 页表项 87
4.3.6 转换旁视缓冲存储器TLB 89
4.4 段与页转换组合 90
4.4.1 平台存储管理方式 90
4.4.2 段覆盖页 91
4.4.3 页覆盖段 91
4.4.4 页和段边界不对准 91
4.4.5 页和段边界对准 91
4.4.6 每段的页表 91
4.5 虚拟8086方式 92
第5章 高速缓冲存储器 93
5.1 cache存储器 93
5.1.1 什么是cache 93
5.1.2 局部性原理 95
5.1.3 技术术语 96
5.1.4 Pentium片内cache 97
5.2 cache配置方案 98
5.2.1 Pentium片内cache的配置 98
5.2.2 影响cache性能的因素 101
5.2.3 cache大小规模和性能 102
5.2.4 缔合方式和性能 103
5.2.5 实际cache 106
5.3 Pentium的cache结构 106
5.3.1 cache操作方式 107
5.3.2 数据cache 108
5.3.3 数据cache更新方案 108
5.3.4 指令cache 109
5.3.5 cache读写操作 109
5.3.6 cache替换算法与规则 110
5.3.7 cache写贯穿 110
5.3.8 cache写回 111
5.4 一致性协议 111
5.4.1 MESI cache一致性协议模型 111
5.4.2 指令cache一致性协议 112
5.5 二级cache 112
5.5.1 二级cache与一级cache的关系 114
5.5.2 统一的二级cache 116
5.5.3 二级cache监视 120
5.5.4 数据传送方式 121
第6章 总线技术 123
6.1 总线的基本知识 123
6.1.1 概述 123
6.1.2 总线的分类 124
6.1.3 总线的组成及性能指标 125
6.1.4 总线的标准化 125
6.1.5 总线操作与仲裁 126
6.1.6 几种典型总线及其特点 130
6.2 PCI总线 131
6.2.1 PCI总线特征 131
6.2.2 即插即用 132
6.2.3 PCI总线信号 133
6.2.4 PCI总线数据传送机制 135
6.2.5 PCI总线周期 137
6.2.6 PCI总线命令 139
6.2.7 PCI总线系统结构 140
6.3 通信总线 141
6.3.1 RS-232C总线 141
6.3.2 SCSI总线 145
6.3.3 USB总线 147
第7章 输入输出与中断技术 150
7.1 输入输出及其接口 150
7.1.1 I/O信息的组成 150
7.1.2 I/O接口的作用 151
7.1.3 I/O端口寻址方式 152
7.2 输入输出传送方式 153
7.2.1 程序控制的输入输出方式 153
7.2.2 中断控制的输入输出方式 156
7.2.3 直接存储器存取传送方式 157
7.3 中断 157
7.3.1 中断概述 157
7.3.2 中断源 158
7.3.3 中断分类 159
7.3.4 中断处理 159
7.3.5 中断优先权 160
7.3.6 80x86中断 162
7.4 异常 168
7.4.1 异常分类 168
7.4.2 处理器定义的异常 170
7.4.3 中断及异常的屏蔽 173
7.4.4 保护模式下的中断和异常 174
7.4.5 中断的返回与转移 176
7.5 可编程中断控制器 177
7.5.1 8259A的内部结构和引脚 177
7.5.2 8259A的中断控制过程 180
7.5.3 8259A的工作方式 180
7.5.4 8259A的编程 183
7.5.5 8259A应用举例 187
7.5.6 中断程序设计 190
7.6 直接存储器存取（DMA）方式 193
7.6.1 DMA工作过程 193
7.6.2 DMA控制器8237A 194
7.6.3 8237A的应用 203
第8章 可编程接口芯片及应用 208
8.1 可编程并行接口芯片8255A 208
8.1.1 8255A的引脚功能 209
8.1.2 8255A的工作方式与控制字 210
8.1.3 工作方式的选择及其功能 212
8.1.4 8255A应用举例 216
8.2 可编程定时器／计数器芯片8253/8254 219
8.2.1 8253的结构与功能 220
8.2.2 8253的编程 222
8.2.3 8253的工作方式 224
8.2.4 8254与8253的区别 229
8.2.5 8253应用举例 229
8.3 串行通信及8251串行接口电路 232
8.3.1 串行通信的基本概念 232
8.3.2 可编程串行接口芯片8251A 236
8.3.3 8251A初始化编程 240
8.3.4 8251A应用举例 242
8.4 模拟通道与接口 244
8.4.1 D/A转换接口概述 244
8.4.2 DAC0832 245
8.4.3 DAC1210 248
8.4.4 DAC芯片与微机的连接 249
8.4.5 A/D转换接口 253
8.4.6 ADC0809 254
8.4.7 AD574 256
8.4.8 A/D转换芯片与微处理器的接口 258
第9章 Pentium的保护机制 263
9.1 概述 263
9.2 段级保护 263
9.3 段描述符及保护 264
9.3.1 类型检查 265
9.3.2 界限检查 266
9.3.3 特权级 267
9.4 数据访问限制 268
9.5 控制转移 270
9.6 门描述符 271
9.6.1 堆栈转移 273
9.6.2 从一个过程返回 275
9.7 操作系统指令 277
9.7.1 特权指令 277
9.7.2 敏感指令 277
9.8 指针指令 277
9.8.1 描述符验证 279
9.8.2 指针完整性与请求特权级 279
9.9 页级保护 280
9.9.1 保存保护参数的页表项 280
9.9.2 两级页表的组合保护 281
9.9.3 页保护越权 282
9.9.4 段与页保护的组合 282
参考文献 283