第一篇 概述 3
第1章 导论 3
1.1 组织和结构 3
1.2 结构和功能 4
1.3 本书的提纲 7
第2章 计算机的演变和性能 11
2.1 计算机简史 11
2.2 性能设计 26
2.3 Pentium和PowerPC的进展 30
2.4 参考文献 33
2.5 习题 33
第二篇 计算机系统 37
第3章 系统总线 37
3.1 计算机的部件 37
3.2 计算机功能 39
3.3 互连结构 49
3.4 总线互连 50
3.5 PCI 57
3.6 FUTUREBUS+ 64
3.7 参考文献 72
3.8 习题 73
附录3A 时序图 75
第4章 内部存储器 77
4.1 计算机存储系统概述 77
4.2 半导体主存储器 83
4.3 cache存储器 94
4.4 高级DRAM结构 109
4.5 参考文献 113
4.6 习题 114
附录4A 两级存储器的性能特点 115
第5章 外部存储器 121
5.1 磁盘 121
5.2 RAID(冗余磁盘阵列) 125
5.3 光存储器 131
5.4 磁带 134
5.5 参考文献 135
5.6 习题 135
第6章 输入/输出 137
6.1 外部设备 137
6.2 I/O模块 141
6.3 编程I/O 143
6.4 中断驱动I/O 146
6.5 存储器直接存取(DMA) 152
6.6 I/O通道和处理器 154
6.7 外部接口 156
6.8 参考文献 166
6.9 习题 166
第7章 操作系统支持 169
7.1 操作系统概述 169
7.2 调度 177
7.3 存储器管理 181
7.4 参考文献 197
7.5 习题 198
第三篇 中央处理器 203
第8章 计算机算术 203
8.1 算术和逻辑单元(ALU) 203
8.2 整数表示 203
8.3 整数算术 207
8.4 浮点表示 217
8.5 浮点算术 222
8.6 参考文献 228
8.7 习题 229
附录8A 数值系统 230
第9章 指令集：特征和功能 236
9.1 机器指令特征 236
9.2 操作数类型 241
9.3 操作类型 245
9.4 汇编语言 261
9.5 参考文献 262
9.6 习题 263
附录9A 堆栈 267
附录9B 小端和大端次序以及位序 271
第10章 指令集：寻址方式和指令格式 275
10.1 寻址方式 275
10.2 指令格式 284
10.3 参考文献 293
10.4 习题 293
第11章 CPU结构和功能 295
11.1 处理器组织 295
11.2 寄存器组织 296
11.3 指令周期 301
11.4 指令流水 304
11.5 Pentium处理器 313
11.6 PowerPC处理器 319
11.7 参考文献 324
11.8 习题 325
第12章 精简指令集计算机 327
12.1 指令执行特征 328
12.2 大寄存器文件的使用 331
12.3 基于编译器的寄存器优化 335
12.4 精简指令集结构 337
12.5 RISC流水 342
12.6 Motorola 88000 345
12.7 MIPS R4000 351
12.8 RISC与CISC争论 358
12.9 参考文献 359
12.10 习题 359
第13章 超标量处理器 364
13.1 概述 364
13.2 设计考虑 368
13.3 PowerPC 374
13.4 Pentium 380
13.5 参考文献 384
13.6 习题 385
第四篇 控制器 389
第14章 控制器操作 389
14.1 微操作 389
14.2 CPU控制 394
14.3 硬线式实现 403
14.4 参考文献 406
14.5 习题 406
第15章 微程序式控制 408
15.1 基本概念 408
15.2 微指令排序 414
15.3 微指令执行 418
15.4 T18800 427
15.5 微程序应用 436
15.7 习题 437
15.6 参考文献 437
第五篇 并行组织 441
第16章 并行处理 441
16.1 多处理 441
16.2 cache一致性和MESI协议 449
16.3 向量计算 453
16.4 并行处理 463
16.5 参考文献 467
16.6 习题 468
附录A 数字逻辑 470
A.1 布尔代数 470
A.2 门 472
A.3 组合电路 473
A.4 时序电路 490
A.5 参考文献 496
A.6 习题 497
参考文献 500