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第1章 概述1

1.1 计算机的发展历史1

1.1.1 计算机的产生与发展1

1.1.2 微型计算机的出现与发展4

1.1.3 软件技术的兴起与发展7

1.2 计算机系统结构组成8

1.2.1 存储程序原理8

1.2.2 计算机硬件组成9

1.2.3 计算机软件组成10

1.2.4 计算机系统层次结构12

1.3 程序在计算机中的执行过程13

1.3.1 计算机执行的简单实例13

1.3.2 从高级语言到机器语言14

1.3.3 硬件执行机器语言14

1.3.4 操作系统和服务程序的作用16

1.4 计算机性能评价17

1.4.1 计算机硬件技术指标17

1.4.2 计算机性能评价准则18

1.5 计算机的应用与发展20

1.5.1 计算机的应用20

1.5.2 计算机的发展23

习题24

第2章 数字电路分析与设计26

2.1 布尔代数26

2.1.1 布尔代数及其基本运算26

2.1.2 布尔代数的基本公式26

2.1.3 布尔函数及其表示方法27

2.1.4 布尔函数的化简与实现31

2.2 组合逻辑电路分析与设计37

2.2.1 组合逻辑电路的分析37

2.2.2 组合逻辑电路的设计38

2.3 同步时序逻辑电路分析与设计41

2.3.1 引言41

2.3.2 触发器43

2.3.3 同步时序逻辑电路的分析44

2.3.4 同步时序逻辑电路的设计46

习题48

第3章 运算方法和运算器51

3.1 数据表示方法51

3.1.1 数据格式51

3.1.2 数的机器码表示53

3.1.3 字符与字符串的表示方法59

3.1.4 可靠性编码60

3.2 基本运算61

3.2.1 逻辑运算62

3.2.2 算术运算62

3.2.3 移位运算62

3.3 定点运算64

3.3.1 加减法运算64

3.3.2 定点乘法运算66

3.3.3 定点除法运算72

3.4 定点运算器的组成74

3.4.1 多功能算术逻辑运算单元74

3.4.2 内部总线78

3.4.3 定点运算器的基本结构78

3.5 浮点运算方法和浮点运算器79

3.5.1 浮点加（减）法运算80

3.5.2 浮点乘（除）法运算82

3.5.3 浮点运算器83

习题84

第4章 指令系统与汇编语言程序设计86

4.1 指令系统概述86

4.2 8086微机硬件结构简介87

4.2.1 8086CPU及其寄存器87

4.2.2 8086微机系统的主存储器与堆栈92

4.2.3 8086CPU能直接处理的数据及其存放形式93

4.3 指令格式94

4.3.1 指令长度94

4.3.2 操作码结构94

4.3.3 地址码结构96

4.3.4 8086CPU指令格式96

4.4 寻址方式98

4.4.1 概述98

4.4.2 8086汇编语言与寻址方式有关的一些定义和约定98

4.4.3 立即（数）寻址99

4.4.4 直接寻址99

4.4.5 寄存器寻址100

4.4.6 寄存器间接寻址100

4.4.7 基址寻址101

4.4.8 变址寻址101

4.4.9 相对寻址102

4.4.10 基址变址寻址102

4.5 指令与指令类型103

4.5.1 传送类指令104

4.5.2 算术运算类指令108

4.5.3 位操作类指令112

4.5.4 串操作类指令116

4.5.5 程序控制类指令119

4.5.6 处理器控制类指令124

4.6 8086汇编语言125

4.6.1 概述125

4.6.2 汇编语言源程序的结构126

4.6.3 伪指令126

4.7 子程序设计130

4.8 系统功能调用134

习题137

第5章 存储器140

5.1 存储器概述140

5.1.1 存储器的基本概念140

5.1.2 存储器的分类140

5.1.3 存储器的层次结构142

5.2 主存储器144

5.2.1 概述144

5.2.2 随机存储器148

5.2.3 只读存储器153

5.2.4 半导体存储器的连接155

5.3 高速缓存162

5.3.1 高速缓存的工作原理162

5.3.2 高速缓存-主存地址映射163

5.3.3 高速缓存的分类166

5.3.4 高速缓存的替换策略167

5.4 辅助存储器167

5.4.1 概述167

5.4.2 硬磁盘存储器168

5.4.3 光盘存储器174

5.4.4 闪存175

习题176

第6章 控制器178

6.1 构造一个计算机178

6.1.1 实例计算机结构178

6.1.2 指令系统179

6.1.3 指令格式180

6.1.4 计算机执行过程182

6.2 控制器基本设计方法182

6.2.1 指令周期182

6.2.2 控制器基本组织183

6.2.3 微操作184

6.2.4 控制器设计方法185

6.3 微操作技术188

6.3.1 微操作安排188

6.3.2 微操作控制信号设计193

6.3.3 微操作组合电路实现200

6.4 微程序技术201

6.4.1 基本原理201

6.4.2 微程序控制器构成202

6.4.3 微程序控制器设计202

习题204

第7章 输入输出系统205

7.1 输入输出设备205

7.1.1 I／O设备概述205

7.1.2 I／O设备的工作特点207

7.2 输入输出接口208

7.2.1 I／O接口的基本作用208

7.2.2 I／O接口的基本组成209

7.2.3 I／O接口的输入输出控制方法211

7.2.4 I／O接口的编址215

7.3 中断方式的输入输出216

7.3.1 中断的基本问题216

7.3.2 中断控制器219

7.3.3 中断系统224

7.4 DMA方式的输入输出227

7.4.1 DMA的基本问题227

7.4.2 DMA控制器230

7.5 使用输入输出接口与设备232

7.5.1 定时／计数器8253232

7.5.2 异步串行通信接口8250.239

7.5.3 并行接口芯片8255A简介248

习题250

第8章 总线251

8.1 总线概述251

8.1.1 总线的概念251

8.1.2 总线的分类251

8.2 总线的基本问题252

8.2.1 总线的性能参数252

8.2.2 总线设备252

8.2.3 总线控制器253

8.2.4 总线连接方式253

8.2.5 总线复用254

8.2.6 总线定时254

8.2.7 总线仲裁255

8.2.8 总线数据传送方式255

8.3 常用的I／O总线256

8.3.1 I／O总线标准256

8.3.2 常用的I／O总线简介257

习题260

第9章 操作系统262

9.1 操作系统概述262

9.1.1 什么是操作系统262

9.1.2 操作系统的发展史263

9.1.3 操作系统的分类266

9.1.4 常见操作系统介绍267

9.2 操作系统的功能与结构269

9.2.1 操作系统的功能270

9.2.2 操作系统的结构271

9.2.3 Windows操作系统结构剖析273

9.3 操作系统运行机制276

9.3.1 中断与异常276

9.3.2 核心态与用户态277

9.3.3 实例程序的执行277

9.4 处理机管理278

9.4.1 进程的概念278

9.4.2 进程的表示279

9.4.3 进程的控制280

9.4.4 进程间通信281

9.4.5 进程间同步与互斥281

9.4.6 进程与线程282

9.5 存储管理283

9.5.1 存储管理的概念283

9.5.2 连续存储管理方法285

9.5.3 非连续存储管理方法286

9.5.4 虚拟存储器288

9.6 设备管理288

9.6.1 设备管理的概念289

9.6.2 设备管理的方法290

9.6.3 Windows设备管理290

9.7 文件管理291

9.7.1 文件系统的概念291

9.7.2 文件系统的组织292

9.7.3 文件系统的使用293

9.8 作业管理293

9.8.1 用户使用界面294

9.8.2 资源管理接口295

9.9 操作系统的安全295

9.9.1 操作系统的安全设计目标295

9.9.2 操作系统的安全设计原则296

9.9.3 Windows操作系统的安全设计297

习题298

附录A 汇编语言程序的上机实习指导299

附录B ASCII字符编码表313

参考文献314