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第1章 计算机系统概论1

1.1　计算机的发展简史1

1.2　计算机的分类和应用5

1.2.1 计算机的分类5

1.2.2　计算机的应用5

1.3　计算机的硬件和软件8

1.3.1 计算机的硬件8

1.3.2　计算机的软件10

1.4　计算机系统的层次结构13

1.5 计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的关系14

1.6　本章小结16

习题17

第2章 数据表示方法及其部件18

2.1 数据表示方法和运算器18

2.1.1　计算机中数据的表示方法18

2.1.2　计算机中的算术运算和逻辑运算28

2.2　逻辑部件32

2.2.1 寄存器32

2.2.2　计数器34

2.2.3 译码器35

2.3 控制部件36

2.3.1 控制器的基本功能36

2.3.2　控制器的实现（硬布线逻辑／微程序控制）38

2.4　本章小结40

习题41

第3章 指令系统42

3.1 指令系统的发展与要求42

3.2　指令格式43

3.2.1 操作码44

3.2.2　地址码44

3.2.3 指令助记符45

3.2.4　指令长度46

3.3　寻址方式46

3.3.1　操作数寻址46

3.3.2　指令寻址50

3.3.3　堆栈寻址51

3.4　指令类型52

3.4.1　指令的分类52

3.4.2　指令系统举例54

3.5　精简指令系统（RISC）56

3.5.1 RISC的产生和发展56

3.5.2　RISC的指令系统57

3.5.3　RISC和CISC比较58

3.6　本章小结60

习题60

第4章　存储系统61

4.1　存储系统概论61

4.1.1　存储器的分类61

4.1.2　存储器的层次结构62

4.1.3　存储器的技术指标63

4.2　随机存储器64

4.2.1　静态随机存储器64

4.2.2　动态随机存储器70

4.3　只读存储器76

4.3.1 只读存储器的分类76

4.3.2 可擦除可编程只读存储器77

4.3.3　闪速存储器77

4.4　高速缓冲存储器78

4.4.1　高速缓冲存储器的结构78

4.4.2　高速缓冲存储器与主存之间的地址变换79

4.4.3　替换方法82

4.5　虚拟存储器82

4.5.1　虚拟存储器的定义82

4.5.2　页式虚拟存储器83

4.5.3　段式虚拟存储器84

4.5.4　段页式虚拟存储器85

4.6　存储保护86

4.6.1　存储区域保护87

4.6.2　访问方式保护89

4.7 本章小结89

习题90

第5章 中央处理器91

5.1 CPU的基本组成和功能91

5.1.1 CPU的组成91

5.1.2　CPU的功能92

5.1.3　CPU中的主要寄存器93

5.1.4　操作控制器与时序产生器94

5.2　CPU的指令周期95

5.2.1 指令周期的定义95

5.2.2 CLA指令的指令周期96

5.2.3 ADD指令的指令周期97

5.2.4　STA指令的指令周期98

5.2.5 NOP指令和JMP指令的指令周期99

5.3　微程序控制器99

5.3.1 微命令和微操作100

5.3.2　微指令和微程序101

5.3.3 微程序控制器原理框图102

5.4　时序产生器和控制方式103

5.4.1 时序信号103

5.4.2　时序信号产生器104

5.4.3　控制方式105

5.5　早期的CPU105

5.5.1 M6800 CPU106

5.5.2 Intel 8088 CPU107

5.5.3 IBM 370系列CPU108

5.5.4 Intel 80486 CPU109

5.6　流水线方式的CPU110

5.6.1 并行处理技术110

5.6.2　流水线CPU的结构111

5.6.3 流水线中的主要问题113

5.6.4 奔腾CPU115

5.7 RISC CPU118

5.7.1 RISC计算机的特点118

5.7.2 RISC的硬件组织118

5.8 多媒体CPU120

5.8.1 多媒体技术的主要问题120

5.8.2 MMX技术121

5.8.3 动态执行技术121

5.9　本章小结123

习题123

第6章　外部设备125

6.1 外部设备概述125

6.1.1 外设的重要性125

6.1.2　外设的分类125

6.2　输入设备126

6.2.1　常用输入设备127

6.2.2　其他输入设备130

6.3　输出设备132

6.3.1 显示器132

6.3.2　字符／图形显示器136

6.3.3 打印机140

6.4　外存储器144

6.4.1　磁盘存储器144

6.4.2　光盘存储器150

6.4.3　移动存储器152

6.5　本章小结153

习题153

第7章　输入／输出系统154

7.1　输入／输出系统概述154

7.1.1 输入／输出系统功能与组成154

7.1.2　接口的功能与类型154

7.1.3　外设的寻址方式156

7.1.4　输入／输出指令157

7.1.5　主机与外设的信息传送157

7.2　程序控制方式及其接口159

7.2.1　无条件传送方式159

7.2.2　程序查询传送方式159

7.3 程序中断方式及其接口160

7.3.1 中断的基本概念161

7.3.2 中断屏蔽与中断优先权162

7.3.3 中断响应与中断处理163

7.3.4 中断控制器8259A164

7.4　直接存取DMA方式166

7.4.1 DMA系统组成及其工作过程166

7.4.2　DMAC167

7.4.3　DMA使用内存的方式168

7.4.4　Intel 8237A可编程DMA控制器169

7.5　I/O通道控制方式171

7.5.1 通道方式及其特点171

7.5.2　通道的类型172

7.5.3　通道的基本功能173

7.5.4　通道的工作过程173

7.6　总线系统174

7.6.1 总线的基本知识174

7.6.2　总线的管理176

7.6.3 总线的类型和标准总线176

7.7　本章小结178

习题178

第8章 计算机系统结构180

8.1 流水线技术180

8.1.1　先行控制技术181

8.1.2 流水线182

8.1.3　超标量处理机与超流水线处理机186

8.2　向量处理机187

8.2.1 向量流水的基本概念187

8.2.2 向量处理机的结构与性能188

8.3　多处理机188

8.3.1　多处理机系统189

8.3.2　多处理机结构190

8.4　新型计算机系统结构190

8.4.1 计算机系统结构的新概念190

8.4.2　新概念系统结构计算机191

8.5　本章小结192

习题192

参考文献194