第1篇 基础知识 2
第1章 绪论 2
1.1计算机的基本概念 2
1.1.1存储程序工作方式 3
1.1.2信息的数字化表示 3
1.2计算机系统的硬、软件组成 5
1.2.1计算机硬件系统 5
1.2.2计算机软件系统 9
1.3层次结构模型 11
1.3.1从计算机系统组成角度划分层次结构 12
1.3.2从语言功能角度划分层次结构 14
1.3.3软、硬件在逻辑上的等价 15
1.4计算机的工作过程 16
1.4.1处理问题的步骤 16
1.4.2指令执行过程 17
1.5数字计算机的特点与性能指标 18
1.5.1数字计算机的特点 18
1.5.2计算机的性能指标 19
1.6计算机的发展与应用 20
1.6.1计算机的发展历程 20
1.6.2提高计算机性能的若干技术 23
1.6.3计算机应用举例 25
习题1 27
第2章 计算机中的信息表示 28
2.1数值型数据的表示 28
2.1.1带符号数的表示 28
2.1.2定点数与浮点数 33
2.2字符的表示 38
2.2.1 ASCII码 39
2.2.2 UNICODE编码 40
2.2.3汉字编码简介 41
2.3指令信息的表示 42
2.3.1指令格式 42
2.3.2常用寻址方式 46
2.3.3指令类型 52
2.3.4 Pentium Ⅱ指令格式 55
2.3.5 SPARC指令格式 57
习题2 58
第2篇 计算机系统分层结构 61
第3章 微体系结构层——CPU组织 61
3.1 CPU的组成和功能 61
3.1.1 CPU的组成 61
3.1.2指令执行过程 65
3.1.3时序控制方式 66
3.1.4指令流水线 68
3.2算术逻辑部件ALU和运算方法 71
3.2.1算术逻辑部件ALU 71
3.2.2定点数运算方法 75
3.2.3浮点数运算方法 83
3.2.4十进制数加减运算 85
3.3 CPU模型机的组成及其数据通路 86
3.3.1基本组成 86
3.3.2数据传送 89
3.4组合逻辑控制器原理 90
3.4.1模型机的指令系统 90
3.4.2模型机的时序系统 94
3.4.3指令流程 96
3.4.4微命令的综合与产生 102
3.4.5小结 103
3.5微程序控制器原理 103
3.5.1微程序控制概念 103
3.5.2微指令编码方式 105
3.5.3微程序的顺序控制 107
3.5.4微指令格式 108
3.5.5典型微指令举例——模型机微指令格式 109
3.6精简指令集计算机（RISC ） 110
3.6.1 RISC与CISC的概念 110
3.6.2 UltraSPARC CPU的微体系结构 112
习题3 118
第4章 指令系统层 120
4.1 80x86 CPU 120
4.1.1 8086/8088 CPU 120
4.1.2 80386/80486 CPU 123
4.1.3 Pentium系列CPU 125
4.2 80x86 CPU的寄存器和主存储器 129
4.2.1 80x86 CPU的寄存器 129
4.2.2 80x86的主存储器 133
4.3 80x86 CPU指令系统 143
4.3.1 80x86寻址方式 144
4.3.2 80x86 CPU指令系统 151
习题4 180
第5章 汇编语言层 184
5.1概述 184
5.2汇编语言语句格式 186
5.3 80x86宏汇编语言数据、表达式和运算符 187
5.3.1常数 187
5.3.2变量 188
5.3.3标号 191
5.3.4表达式与运算符 193
5.4 80x86宏汇编语言伪指令 196
5.4.1符号定义语句 196
5.4.2处理器选择伪指令 197
5.4.3段结构伪指令（SEGMENT/ENDS） 198
5.4.4段组伪指令（GROUP） 202
5.4.5内存模式和简化段定义伪指令 203
5.4.6定位和对准伪指令 205
5.4.7过程定义伪指令（PROC/ENDP） 205
5.4.8包含伪指令（INCLUDE） 206
5.4.9标题伪指令（TITLE） 206
5.5宏指令 206
5.6汇编语言程序设计基本技术 213
5.6.1程序设计步骤 213
5.6.2顺序程序设计 214
5.6.3分支程序设计 217
5.6.4循环程序设计 225
5.6.5子程序设计 232
5.6.6系统功能子程序的调用 242
5.6.7汇编语言程序的开发 243
习题5 249
第3篇 存储系统与输入/输出系统 256
第6章 存储系统 256
6.1概述 256
6.1.1存储器的分类 256
6.1.2主存的主要技术指标 258
6.2存储原理 259
6.2.1半导体存储器的存储原理 259
6.2.2磁表面存储器的存储原理 262
6.2.3光存储器的存储原理 266
6.3主存储器的组织 267
6.3.1主存储器的逻辑设计 267
6.3.2主存储器与CPU的连接 271
6.3.3 Pentium CPU与存储器组织 273
6.3.4高级DRAM 276
6.4高速缓冲存储器Cache 280
6.4.1 Cache的工作原理 280
6.4.2 Cache的组织 281
6.4.3 Pentium 11 CPU的Cache组织 285
6.5外部存储器 287
6.5.1硬磁盘存储器 288
6.5.2光盘存储器 294
6.5.3磁带存储器 297
6.6物理存储系统的组织 299
6.6.1存储系统的层次结构 299
6.6.2磁盘冗余阵列 301
6.6.3并行存储技术 303
6.7虚拟存储系统的组织 304
6.7.1概述 304
6.7.2虚拟存储器的组织方式 305
6.7.3 Pentium CPU支持的虚拟存储器 308
6.7.4存储管理部件（MMU ） 310
习题6 311
第7章 输入/输出系统 313
7.1概述 313
7.1.1主机与外围设备间的连接方式 313
7.1.2 I/O接口的功能和分类 315
7.1.3接口的编址和I/O指令 318
7.2直接程序控制方式 320
7.2.1立即程序传送方式 321
7.2.2程序查询方式 321
7.3程序中断方式 323
7.3.1中断的基本概念 323
7.3.2中断的过程 329
7.3.3中断接口模型 331
7.3.4中断接口举例 336
7.4 DMA方式 341
7.4.1 DMA方式的一般概念 342
7.4.2 DMA过程 343
7.4.3 DMA接口组成 344
7.4.4 DMA控制器编程及应用 348
7.5通道与Iop 354
7.5.1通道 354
7.5.2 IOP与外围处理机 356
7.6总线 358
7.6.1总线的功能与分类 358
7.6.2总线标准及信号组成 361
7.6.3总线操作时序 364
7.6.4典型总线举例 366
7.7典型外设接口 367
7.7.1 ATA接口 367
7.7.2 SCSI接口 369
7.8 I/O设备与I/O程序设计 369
7.8.1概述 369
7.8.2键盘 372
7.8.3鼠标器 376
7.8.4打印机 377
7.8.5液晶显示器 379
习题7 380
附录A ASCII码字符表 382
参考文献 383