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第1章 绪论1

1.1 计算机的发展历程1

1.2 冯·诺依曼计算机模型6

1.3 计算机的组成结构8

1.3.1 计算机的基本组成8

1.3.2 计算机体系结构、计算机组成与计算机实现10

1.3.3 计算机系统的层次结构13

1.4 计算机系统的分类16

1.4.1 综述16

1.4.2 弗林分类法16

1.5 计算机的性能评价指标18

1.6 微处理器与微型计算机23

1.6.1 微处理器与微型计算机的产生与发展23

1.6.2 多核微处理器25

1.7 中国计算机事业的发展历程28

1.8 计算机的特点及应用31

1.8.1 计算机的特点31

1.8.2 计算机的应用32

1.9 计算机的发展35

1.9.1 计算机发展的动力35

1.9.2 计算机的发展趋势37

习题138

第2章 计算机中信息的表示与运算45

2.1 数据的表示45

2.1.1 定点数的表示45

2.1.2 浮点数的表示48

2.2 定点数的运算54

2.2.1 逻辑运算54

2.2.2 移位运算55

2.2.3 加法与减法运算57

2.2.4 乘法运算61

2.2.5 除法运算67

2.2.6 算术逻辑单元ALU71

2.3 浮点数的运算75

2.3.1 浮点数加、减运算75

2.3.2 浮点数乘、除运算78

2.4 面向错误检测与纠错的数据编码78

2.5 字符与字符串83

2.6 面向存储与传输的数据编码88

习题290

第3章 处理器93

3.1 处理器的指令集93

3.1.1 概述93

3.1.2 指令的操作码与操作数94

3.1.3 寻址方式95

3.1.4 指令的基本功能与指令集设计99

3.1.5 指令的格式104

3.1.6 面向多媒体处理的增强指令107

3.2 处理器的组成与工作过程109

3.2.1 处理器的基本功能和基本组成109

3.2.2 计算机的工作过程113

3.2.3 采用流水线技术的处理器114

3.3 从CISC到RISC120

3.3.1 RISC产生的背景120

3.3.2 RISC的定义122

3.3.3 指令级并行ILP技术123

3.4 Intel 80x86系列微处理器131

3.4.1 Intel 8086/8088微处理器131

3.4.2 Intel 80286、80386和80486微处理器139

3.4.3 Intel Pentium系列微处理器142

3.5 ARM系列微处理器145

3.5.1 概述145

3.5.2 ARM微处理器的模式、工作状态和寄存器组成146

3.5.3 ARM微处理器的存储器组成和寻址方式149

3.5.4 ARM微处理器的指令集152

习题3158

第4章 控制器160

4.1 控制器概述160

4.2 硬布线控制器166

4.3 微程序控制器168

习题4174

第5章 总线技术175

5.1 概述175

5.2 总线的设计与实现178

5.3 总线控制180

5.3.1 总线仲裁180

5.3.2 总线通信控制185

5.4 总线的性能指标188

5.5 总线标准190

5.5.1 微型计算机系统总线标准190

5.5.2 微型计算机局部总线标准193

5.5.3 I/O总线标准举例195

习题5197

第6章 存储系统199

6.1 存储器的分类与性能评价199

6.1.1 存储器的分类199

6.1.2 存储器的性能评价200

6.2 存储器访问的局部性原理与层次结构的存储系统200

6.2.1 存储器访问的局部性原理200

6.2.2 层次结构的存储系统201

6.3 半导体存储器202

6.3.1 随机访问半导体存储器RAM203

6.3.2 只读存储器ROM210

6.4 主存储器213

6.4.1 主存储器组成213

6.4.2 提高主存储器访问带宽的方法216

6.4.3 奔腾微机主存储器组成219

6.4.4 存储芯片的发展220

6.5 高速缓冲存储器Cache223

6.5.1 Cache的工作原理223

6.5.2 地址映像与变换226

6.5.3 替换算法233

6.5.4 写入策略234

6.5.5 两级Cache与分裂型Cache236

6.5.6 Cache的性能评价236

6.6 虚拟存储器239

6.6.1 多道程序下的内存管理239

6.6.2 段式存储管理242

6.6.3 页式存储管理243

6.6.4 页式虚拟存储器244

习题6252

第7章 8086/8088汇编语言程序设计255

7.1 引言255

7.2 顺序程序设计260

7.3 分支结构程序设计272

7.4 循环结构程序设计276

7.5 字符串操作程序设计283

7.6 宏、条件汇编与重复汇编286

7.7 子程序设计293

7.8 8086/8088微处理器的其他指令与应用300

习题7305

第8章 计算机外部设备308

8.1 输入设备308

8.1.1 键盘308

8.1.2 鼠标310

8.2 输出设备311

8.2.1 阴极射线管显示器311

8.2.2 平板显示器316

8.2.3 打印机317

8.3 辅存设备319

8.3.1 硬盘319

8.3.2 光盘322

8.3.3 U盘和固态硬盘323

习题8324

第9章 输入／输出接口326

9.1 I/O技术的发展326

9.2 I/O接口的组成与工作原理328

9.3 中断系统332

9.3.1 中断的处理过程332

9.3.2 中断屏蔽336

9.3.3 中断控制器8259A338

9.3.4 8086/8088微处理器的中断系统340

9.4 DMA技术341

9.5 通道技术344

习题9346

附录A 图灵机模型347

附录B 历年图灵奖获得者348

附录C 数制及其转换351

附录D EBCDIC码354

附录E 8086/8088指令格式355

附录F 相联存储器357

参考文献359