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第1章 绪论1

1.1计算机的产生与发展1

1.2冯·诺依曼计算机模型6

1.3计算机的组成结构7

1.3.1计算机的基本组成7

1.3.2计算机体系结构、组成与实现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15

1.4.1综述15

1.4.2弗林分类法16

1.5计算机系统的性能评价17

1.6微处理器与微型计算机21

1.6.1微处理器与微型计算机的产生与发展21

1.6.2多核微处理器23

1.7中国计算机事业的发展历程26

1.8计算机的特点及应用28

1.8.1计算机的特点28

1.8.2计算机的应用29

1.9计算机的发展32

1.9.1计算机发展的动力32

1.9.2计算机的发展趋势34

习题136

第2章 计算机中信息的表示与运算41

2.1数据的表示41

2.1.1定点数的表示41

2.1.2浮点数的表示45

2.2定点数的运算49

2.2.1逻辑运算49

2.2.2移位运算50

2.2.3加法与减法运算52

2.2.4乘法运算55

2.2.5除法运算61

2.3浮点数的运算64

2.3.1浮点数加、减运算64

2.3.2浮点数乘、除运算67

2.4面向错误检测与纠错的数据编码67

2.5字符的表示72

2.6面向存储与传输的数据编码76

习题279

第3章 处理器82

3.1处理器的指令集82

3.1.1概述82

3.1.2指令的操作码与操作数83

3.1.3寻址方式84

3.1.4指令的基本功能87

3.1.5指令的格式91

3.1.6面向多媒体数据处理的增强指令93

3.2处理器的组成与工作过程95

3.2.1处理器的基本功能和基本组成95

3.2.2计算机的工作过程98

3.2.3采用流水线技术的处理器99

3.3从CISC到RISC106

3.3.1 RISC产生的背景106

3.3.2 RISC的定义108

3.3.3指令级并行ILP技术109

3.4 Intel 80x86系列微处理器117

3.4.1 Intel 8086/8088微处理器117

3.4.2 Intel 80286， 80386和80486微处理器125

3.4.3 Intel Pentium系列微处理器128

3.5 ARM系列微处理器131

3.5.1概述131

3.5.2 ARM微处理器的模式、工作状态和寄存器组织132

3.5.3 ARM微处理器的存储器组织和寻址方式135

3.5.4 ARM微处理器的指令集138

习题3143

第4章 总线技术146

4.1概述146

4.2总线的设计与实现148

4.3总线控制151

4.3.1总线仲裁151

4.3.2总线通信控制154

4.4总线的性能指标158

4.5总线标准160

4.5.1微型计算机系统总线标准160

4.5.2微型计算机局部总线标准163

4.5.3 I/O总线标准举例164

习题4166

第5章 存储系统168

5.1存储器的分类与性能评价168

5.1.1存储器的分类168

5.1.2存储器的性能评价168

5.2存储器访问的局部性原理与层次结构的存储系统169

5.2.1存储器访问的局部性原理169

5.2.2层次结构的存储系统169

5.3半导体存储器171

5.3.1随机访问存储器RAM172

5.3.2只读存储器ROM178

5.4主存储器181

5.4.1主存储器组成181

5.4.2提高主存储器访问带宽的方法184

5.4.3奔腾微机主存储器组成187

5.4.4存储芯片的发展187

5.5高速缓冲存储器Cache191

5.5.1 Cache的工作原理191

5.5.2地址映像与变换194

5.5.3替换算法200

5.5.4写入策略202

5.5.5二级Cache与分裂型Cache204

5.5.6 Cache的性能评价204

5.6虚拟存储器206

5.6.1多道程序下的内存管理207

5.6.2段式存储管理209

5.6.3页式存储管理210

5.6.4页式虚拟存储器211

习题5216

第6章 控制器219

6.1控制器概述219

6.2硬联控制方式控制器的工作原理224

6.3微程序控制方式的控制器工作原理227

习题6229

第7章8086/8088汇编语言程序设计231

7.1引言231

7.2顺序结构程序设计236

7.3分支结构程序设计247

7.4循环结构程序设计251

7.5字符串操作程序设计257

7.6宏、条件汇编与重复汇编261

7.7子程序设计268

7.8 8086/8088微处理器的其他指令与应用275

习题7279

第8章 计算机外部设备282

8.1输入设备282

8.1.1键盘282

8.1.2鼠标283

8.2输出设备285

8.2.1阴极射线管显示器285

8.2.2平板显示器289

8.2.3打印机291

8.3辅存设备293

8.3.1硬盘293

8.3.2光盘296

习题8297

第9章 输入/输出（I/O）接口299

9.1 I/O技术的发展299

9.2 I/O接口的组成与工作原理300

9.3中断系统304

9.3.1中断的处理过程304

9.3.2中断屏蔽307

9.3.3中断控制器8259A309

9.3.4 8086/8088微处理器的中断系统311

9.4 DMA技术312

9.5通道技术315

习题9317

附录A图灵机模型318

附录B历年图灵奖获得者319

附录C数制及其转换321

附录D EBCDIC码324

附录E 8086/8088指令格式325

附录F相联存储器326

参考文献328