计算机组成与体系结构PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

计算机组成与体系结构PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　绪论1

1.1　计算机发展与应用1

1.2　计算机系统的基本组成及其层次结构4

1.2.1　计算机系统的基本功能4

1.2.2　计算机系统的基本硬件结构6

1.2.3　计算机系统的基本软件结构7

1.3　计算机的体系结构与发展8

1.3.1　计算机的体系结构8

1.3.2　计算机组成与实现9

1.3.3　现代计算机体系结构9

1.4　新型计算机与技术研究进展10

本章小结15

习题15

第2章　运算方法与运算器16

2.1　数据的表示——常用的信息编码16

2.1.1　数值数据的表示16

2.1.2　字符类型数据的表示25

2.1.3　逻辑数据的表示28

2.1.4　校验码28

2.2　定点加、减法运算29

2.2.1　补码加、减运算29

2.2.2　溢出的概念与检测方法31

2.2.3　基本的二进制加／减法器33

2.2.4　十进制加法器34

2.3　定点乘法运算35

2.3.1　原码并行乘法35

2.3.2　补码并行乘法40

2.4　定点除法运算43

2.4.1　原码除法运算原理43

2.4.2　并行除法器44

2.5　定点运算器的组成47

2.5.1　逻辑运算47

2.5.2　多功能算术／逻辑运算单元49

2.6　浮点运算方法和浮点运算器54

2.6.1　浮点加、减法运算54

2.6.2　浮点乘、除法运算57

2.6.3　浮点运算流水线59

2.6.4　浮点运算器实例62

本章小结63

习题64

第3章　指令系统66

3.1　指令系统概述66

3.1.1　指令系统的发展66

3.1.2　指令系统的设计要求67

3.1.3　计算机语言与硬件结构的关系68

3.2　指令格式68

3.2.1　操作码69

3.2.2　地址码69

3.2.3　指令字长度70

3.2.4　指令助记符71

3.2.5　指令格式举例71

3.3　寻址方式73

3.3.1　指令的寻址方式73

3.3.2　操作数寻址方式74

3.3.3　堆栈寻址方式78

3.3.4　寻址方式应用举例81

3.4　指令系统82

3.4.1　指令的分类82

3.4.2　精简指令系统85

3.4.3　指令系统和汇编程序的设计86

本章小结87

习题87

第4章　中央处理器89

4.1　CPU的组成和功能89

4.1.1 CPU的功能89

4.1.2　CPU的组成及基本寄存器90

4.1.3　操作控制器与时序产生器92

4.2　指令周期92

4.2.1　指令周期的基本概念92

4.2.2　典型指令的指令周期分析94

4.2.3　指令周期的方框图表示方法101

4.3　时序及控制信号103

4.3.1　控制部件的功能和组成103

4.3.2　时序信号的作用和分级体制103

4.3.3　时序信号产生器104

4.3.4　控制信号的产生方法及控制方式107

4.4　硬布线控制器部件109

4.4.1　硬布线控制器的基本组成和工作原理109

4.4.2　硬布线控制器的设计与实现110

4.5　微程序控制器部件111

4.5.1　微程序控制器的基本组成和工作原理111

4.5.2　微命令编码方式119

4.5.3　微地址的形成方法119

4.5.4　微指令的格式121

4.5.5　动态微程序设计122

本章小结123

习题123

第5章　存储系统126

5.1　存储器系统概述126

5.1.1　存储器的分类126

5.1.2　存储器的分级结构128

5.2　主存储器的组成与设计129

5.2.1　主存储器的作用及分类129

5.2.2　静态存储器129

5.2.3　动态存储器133

5.2.4　主存储器与CPU的连接137

5.2.5　主存的读写周期140

5.2.6　主存储器的技术指标142

5.2.7　提高主存储器性能的途径142

5.2.8　内存条146

5.3　高速缓冲存储器150

5.3.1　高速缓冲存储器的运行原理150

5.3.2　高速缓冲存储器的映射方式152

5.3.3　替换策略157

5.4　只读存储器和闪速存储器158

5.4.1　只读存储器158

5.4.2　闪速存储器158

5.5　虚拟存储器161

5.5.1　虚拟存储器的运行原理162

5.5.2　段式存储管理163

5.5.3　页式存储管理164

5.5.4　段页式存储管理165

5.6　存储保护167

5.6.1　存储区域保护167

5.6.2　访问方式保护169

5.7　辅助存储器169

本章小结169

习题170

第6章　输入输出设备172

6.1　概述172

6.1.1　输入输出设备的一般功能172

6.1.2　输入输出设备的分类172

6.2　显示设备的组成和工作原理173

6.2.1　显示设备概述173

6.2.2　字符／图形显示器174

6.2.3　图像显示器177

6.2.4　IBM PC系列机的显示系统178

6.3　打印机设备的组成和基本原理181

6.3.1　针式打印机182

6.3.2　喷墨打印机184

6.3.3　激光打印机184

6.4　计算机的输入设备187

6.4.1　键盘187

6.4.2　鼠标设备188

6.5　外部存储设备189

6.5.1　外部存储设备概述189

6.5.2　磁盘设备189

6.5.3　光盘设备195

本章小结198

习题199

第7章　输入输出系统200

7.1　输入输出系统概述200

7.2　计算机总线的功能与组成202

7.2.1　计算机总线概述202

7.2.2　计算机总线的构成202

7.2.3　总线仲裁和数据传输控制206

7.3　输入输出接口概述210

7.3.1　输入输出接口的基本功能210

7.3.2　通用可编程接口的一般组成210

7.3.3　接口实例212

7.4　常用的输入输出方式概述213

7.4.1　程序查询方式213

7.4.2　程序中断方式214

7.4.3　DMA方式219

7.4.4　通道方式224

本章小结227

习题229

第8章　流水线结构与技术230

8.1　流水线的基本概念230

8.1.1　流水线简介230

8.1.2　流水线工作原理231

8.2　流水线的分类方法235

8.2.1　流水线的分级235

8.2.2　流水线的功能235

8.2.3　流水线的结构特征236

8.3　流水线的性能指标237

8.3.1　流水线的吞吐率237

8.3.2　流水线的加速比238

8.3.3　流水线的效率239

8.4　流水线中的相关问题240

8.4.1　资源相关240

8.4.2　数据相关241

8.4.3　控制相关243

本章小结245

习题246

第9章　并行计算基础与多核技术248

9.1　并行计算基础248

9.1.1　并行计算机体系结构248

9.1.2　并行计算模型251

9.2　并行编程环境255

9.2.1　编程语言与编译器256

9.2.2　HPF：数据并行编程257

9.2.3　OpenMP：共享存储并行编程258

9.3　并行计算性能评测258

9.3.1　并行程序执行时间259

9.3.2　加速比性能定律259

9.3.3　并行程序性能评价方法261

9.4　并行超级计算机263

9.5　超大规模集成电路与系统芯片发展264

9.5.1　超大规模集成电路技术264

9.5.2　系统芯片265

9.6　多核体系结构发展概况266

9.6.1　多核芯片267

9.6.2　片上多核处理器体系结构268

9.6.3　芯片组对多核的支持269

9.7　系统软件对多核处理器的支持方法270

9.7.1　调度与中断270

9.7.2　输入输出系统272

9.7.3　存储管理与文件系统272

9.7.4　虚拟化技术273

9.7.5　典型的支持多核的操作系统274

本章小结275

习题276

参考文献277