第1篇 基础知识 1
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 21
1.6.1 计算机的发展历程 21
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 26
习题1 27
2.1.1 进位计数制 28
第2章 计算机中的信息表示 28
2.1 数值型数据的表示 28
2.1.2 带符号数的表示 34
2.1.3 定点数与浮点数 39
2.2 字符的表示 45
2.2.1 ASCII码 45
2.2.2 UNICODE编码 46
2.2.3 汉字编码简介 47
2.3 指令信息的表示 48
2.3.1 指令格式 48
2.3.2 常用寻址方式 52
2.3.3 指令类型 59
2.3.4 PentiumⅡ指令格式 63
2.3.5 SPARC指令格式 64
2.4 校验技术 66
2.4.1 奇偶校验码 66
2.4.2 循环冗余校验码 67
习题2 69
第2篇 计算机系统分层结构 71
第3章 微体系结构层——CPU组织 72
3.1 CPU的组成和功能 72
3.1.1 CPU的组成 72
3.1.2 指令执行过程 76
3.1.3 时序控制方式 77
3.1.4 指令流水线 80
3.2 算术逻辑部件ALU和运算方法 82
3.2.1 算术逻辑部件ALU 82
3.2.2 定点数运算方法 87
3.2.3 浮点数运算方法 93
3.2.4 十进制数加减运算 97
3.3 CPU模型机的组成及其数据通路 98
3.3.1 基本组成 98
3.3.2 数据传送 101
3.4 组合逻辑控制器原理 102
3.4.1 模型机的指令系统 102
3.4.2 模型机的时序系统 106
3.4.3 指令流程 108
3.4.4 微命令的综合与产生 115
3.4.5 小结 116
3.5 微程序控制器原理 116
3.5.1 微程序控制概念 116
3.5.2 微指令编码方式 118
3.5.3 微程序的顺序控制 120
3.5.4 微指令格式 122
3.5.5 典型微指令举例 122
3.6 精简指令集计算机（RISC） 123
3.6.1 RISC与CISC的概念 123
3.6.2 UItraSPARCCPU的微体系结构 125
习题3 129
第4章 指令系统层 132
4.1 80x86 CPU 132
4.1.1 8086/8088 CPU 133
4.1.2 80386/80486 CPU 135
4.1.3 Pentium系列CPU 137
4.2 80x86 CPU的寄存器和主存储器 141
4.2.1 80x86 CPU的寄存器 141
4.2.2 80x86的主存储器 146
4.3 80x86 CPU的指令系统 157
4.3.1 80x86寻址方式 158
4.3.2 80x86 CPU指令系统 166
习题4 195
第5章 汇编语言层 201
5.1 概述 201
5.2 汇编语言语句格式 203
5.3 80x86宏汇编语言数据、表达式和运算符 205
5.3.1 常数 205
5.3.2 变量 205
5.3.3 标号 209
5.3.4 表达式与运算符 210
5.4 80x86宏汇编语言伪指令 214
5.4.1 符号定义语句 214
5.4.3 段结构伪指令（SEGMENT/ENDS） 215
5.4.2 处理器选择伪指令 215
5.4.4 段组伪指令（GROUP） 220
5.4.5 内存模式和简化段定义伪指令 221
5.4.6 定位和对准伪指令 222
5.4.7 过程定义伪指令（PROC/ENDP） 223
5.4.8 包含伪指令（INCLUDE） 224
5.4.9 标题伪指令（TITLE） 224
5.5 宏指令 224
5.6 汇编语言程序设计基本技术 231
5.6.1 程序设计步骤 231
5.6.2 顺序程序设计 232
5.6.3 分支程序设计 235
5.6.4 循环程序设计 243
5.6.5 子程序设计 251
5.6.6 系统功能子程序的调用 262
5.6.7 汇编语言程序的开发 263
习题5 269
第3篇 存储系统与输入／输出系统 275
第6章 存储系统 276
6.1 概述 276
6.1.1 存储器的分类 276
6.1.2 主存的主要技术指标 278
6.2.1 半导体存储器的存储原理 279
6.2 存储原理 279
6.2.2 磁表面存储器的存储原理 282
6.2.3 光存储器的存储原理 286
6.3 主存储器的组织 287
6.3.1 主存储器的逻辑设计 287
6.3.2 主存储器与CPU的连接 291
6.3.3 Pentium CPU与存储器组织 294
6.3.4 高级DRAM 297
6.4 高速缓冲存储器Cache 300
6.4.1 Cache的工作原理 300
6.4.2 Cache的组织 301
6.4.3 Pentium Ⅱ CPU的Cache组织 306
6.5 外部存储器 307
6.5.1 硬磁盘存储器 308
6.5.2 软磁盘存储器 315
6.5.3 光盘存储器 318
6.5.4 磁带存储器 320
6.6 物理存储系统的组织 323
6.6.1 存储系统的层次结构 323
6.6.2 磁盘冗余阵列 324
6.6.3 并行存储技术 327
6.7 虚拟存储系统的组织 328
6.7.1 概述 328
6.7.2 虚拟存储器的组织方式 329
6.7.3 Pentium CPU支持的虚拟存储器 331
6.7.4 存储管理部件（MMU） 334
习题6 335
第7章 输入／输出系统 337
7.1 概述 337
7.1.1 主机与外围设备间的连接方式 337
7.1.2 I/O接口的功能和分类 340
7.1.3 接口的编址和I/O指令 343
7.2 直接程序控制方式 344
7.2.1 立即程序传方式 344
7.2.2 程序查询方式 345
7.3 程序中断方式 347
7.3.1 中断的基本概念 347
7.3.2 中断的过程 353
7.3.3 中断接口模型 355
7.3.4 中断接口举例 361
7.4 DMA方式 366
7.4.1 DMA方式的一般概念 366
7.4.2 DMA过程 367
7.4.3 DMA接口组成 368
7.4.4 DMA控制器编程及应用 372
7.5 通道与IOP 379
7.5.1 通道 379
7.5.2 IOP与外围处理机 382
7.6 系统总线 384
7.6.1 总线的功能与分类 384
7.6.2 总线标准及信号组成 386
7.6.3 总线操作时序 390
7.6.4 典型总线举例 392
7.7 典型外设接口 393
7.7.1 ATA接口 393
7.7.2 SCSI接口 395
习题7 395
第8章 I/O设备与I/O程序设计 397
8.1 概述 397
8.1.1 I/O设备的分类 397
8.1.2 工作机制中的几个层次 399
8.2.1 键盘的结构与工作原理 400
8.2 键盘 400
8.2.2 键盘驱动程序 405
8.3 打印机 409
8.3.1 打印设备 410
8.3.2 打印机驱动程序 415
8.4 显示器 417
8.4.1 CRT显示器 417
8.4.2 CRT适配器技术指标 424
8.4.3 LCD液晶显示器和等离子显示技术 426
8.4.4 显示器软件调用 430
习题8 431
附录A ASCll码字符表 433
参考文献 434