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第1章 计算机组成概述1

1.1计算机的由来1

1.2计算机的组成2

1.2.1计算机硬件2

1.2.2计算机软件4

1.3计算机发展历程5

1.4计算机的性能指标9

1.5计算机的应用11

1.6小结12

习题113

第2章 计算机运算方法15

2.1数制与编码15

2.1.1数制及其转换15

2.1.2 BCD码17

2.1.3校验码18

2.2数据的表示方法21

2.2.1真值和机器数22

2.2.2字符与字符串22

2.2.3定点数表示法25

2.2.4浮点数表示法29

2.3定点数加减法运算32

2.3.1运算规则32

2.3.2运算实例33

2.3.3溢出判断34

2.4定点数乘法运算35

2.4.1原码一位乘法35

2.4.2原码二位乘法37

2.4.3补码一位乘法38

2.4.4补码二位乘法40

2.5定点数除法运算41

2.5.1原码一位除法41

2.5.2补码一位除法42

2.6浮点数算术运算44

2.6.1浮点数加减运算44

2.6.2浮点数乘除运算46

2.6.3浮点运算器47

2.7算术逻辑单元50

2.7.1算术逻辑单元简介50

2.7.2多功能算术逻辑单元51

2.7.3运算器55

2.8小结56

习题257

第3章 存储器59

3.1存储器概述59

3.1.1存储器分类59

3.1.2存储器主要技术指标61

3.1.3存储器层次结构61

3.2主存储器64

3.2.1半导体只读存储器64

3.2.2半导体随机存储器66

3.2.3静态MOS存储器66

3.2.4动态MOS存储器70

3.3主存与CPU的连接71

3.3.1连接的意义71

3.3.2主存容量的扩展72

3.3.3存储芯片的分配与片选74

3.3.4存储器与CPU的连接74

3.4双口RAM和多模块存储器75

3.4.1双端口RAM75

3.4.2多模块存储器76

3.5高速缓冲存储器77

3.5.1高速缓冲存储器的组织与管理78

3.5.2地址映像与转换78

3.5.3替换策略81

3.5.4 Cache的一致性问题83

3.5.5 Cache性能分析83

3.5.6相联存储器84

3.6虚拟存储器85

3.6.1虚拟存储器的基本概念85

3.6.2页式虚拟存储器86

3.6.3段式虚拟存储器87

3.6.4段页式虚拟存储器87

3.6.5快表87

3.7外部存储器88

3.7.1外部存储器简介88

3.7.2磁盘存储器88

3.7.3光盘存储器93

3.7.4磁带94

3.7.5其他存储器95

3.8小结96

习题396

第4章 中央处理器99

4.1中央处理器的结构100

4.2指令周期与时序产生器100

4.2.1指令周期100

4.2.2时序产生器101

4.3微程序控制与设计101

4.3.1微程序控制简介101

4.3.2微指令简介102

4.3.3微程序控制器102

4.3.4微程序设计103

4.4硬布线逻辑控制器104

4.4.1硬布线逻辑控制器104

4.4.2硬布线逻辑设计104

4.5多核处理器105

4.6指令执行过程与数据通路106

4.7指令流水线与冲突处理107

4.8中央处理器的新进展110

4.8.1流水线处理器简介110

4.8.2超标量处理器简介110

4.8.3奔腾处理器简介110

4.8.4其他发展114

4.9小结114

习题4114

第5章 指令系统118

5.1指令系统简介118

5.1.1指令系统的发展历程118

5.1.2指令系统的特点119

5.1.3指令系统的性能指标119

5.2指令格式120

5.2.1指令格式简介120

5.2.2操作码120

5.2.3地址码120

5.2.4指令字长度与扩展方法122

5.2.5典型指令格式实例124

5.3寻址方式126

5.3.1指令寻址127

5.3.2数据寻址128

5.3.3寻址实例132

5.4复杂指令集和精简指令集135

5.4.1复杂指令集简介136

5.4.2精简指令集简介136

5.4.3 CISC和RISC的比较137

5.5小结137

习题5138

第6章 总线141

6.1总线的概述141

6.2总线的结构和分类141

6.2.1总线的结构141

6.2.2总线的分类143

6.2.3总线的性能指标144

6.3总线通信与控制144

6.3.1信息的传送方式144

6.3.2总线的通信145

6.3.3总线的控制146

6.4典型的总线148

6.4.1 ISA和EISA总线148

6.4.2 PCI和AGP总线150

6.4.3 USB总线152

6.4.4其他类型的总线152

6.5小结153

习题6153

第7章 输入与输出系统155

7.1输入与输出系统简介155

7.2程序查询及中断156

7.2.1程序查询方式156

7.2.2程序中断简介157

7.2.3程序中断处理158

7.3存储器直接存取方式159

7.3.1存储器直接存取的基本概念159

7.3.2存储器直接存取的特点160

7.3.3存储器直接存取的工作过程160

7.4通道方式161

7.4.1通道的作用和功能161

7.4.2通道的类型162

7.4.3通道的工作过程162

7.4.4通道方式的发展163

7.5输入与输出设备简介163

7.5.1输入设备简介164

7.5.2输出设备简介166

7.6 I/O接口167

7.7小结168

习题7169

附录172

期末复习题（一）172

期末复习题（二）173

期末复习题（三）175

期末复习题（四）176

期末复习题（五）178

期末复习题（六）179