本書共分為7章。第1章為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述，主要介紹計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程，計(jì)算機(jī)的層級結(jié)構(gòu)、組成，以及計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)。第2章為運(yùn)算方法和運(yùn)算器，從信息表示開始，系統(tǒng)地介紹數(shù)制與編碼、定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算、數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法，以及算術(shù)邏輯單元的結(jié)構(gòu)和功能。第3章為存儲(chǔ)系統(tǒng)，介紹存儲(chǔ)系統(tǒng)的概念、基本結(jié)構(gòu)、工作過程、各類存儲(chǔ)器的特點(diǎn)和工作原理，包括主存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、雙端口存儲(chǔ)器及虛擬存儲(chǔ)器等。第4章為指令系統(tǒng)，介紹指令系統(tǒng)的基本概念、指令格式、指令種類及尋址方式，并給出兩種基于RISC技術(shù)的指令系統(tǒng)實(shí)例。第5章為中央處理器，從中央處理器的基本結(jié)構(gòu)和功能開始，接續(xù)上一章指令系統(tǒng)，具體說明指令執(zhí)行過程、數(shù)據(jù)通路的結(jié)構(gòu)和功能，然后介紹控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理、流水線的概念和實(shí)現(xiàn)方式。第6章為總線系統(tǒng)，介紹總線的概念、總線結(jié)構(gòu)、總線控制與通信方式，并給出微型計(jì)算機(jī)的總線系統(tǒng)實(shí)例。第7章為輸入/輸出系統(tǒng)，介紹I/O系統(tǒng)的基本概念、外部設(shè)備的分類和特點(diǎn)、I/O接口控制器，以及I/O控制方式。
第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程
1.1.1 計(jì)算機(jī)的起源
1.1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史
1.1.3 計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展的特點(diǎn)和規(guī)律
1.1.4 計(jì)算機(jī)的形態(tài)和分類
1.1.5 丘奇一圖靈論題
1.2 計(jì)算機(jī)的基本組成
1.2.1 馮·諾依曼計(jì)算機(jī)原型
1.2.2 計(jì)算機(jī)硬件組成和工作原理
1.2.3 個(gè)人計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)
1.2.4 計(jì)算機(jī)軟件分類
1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)
1.3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)概述
1.3.2 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組成
1.3.3 計(jì)算機(jī)硬件和軟件的邏輯等價(jià)性
1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)
1.5 本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 運(yùn)算方法和運(yùn)算器
2.1 數(shù)據(jù)信息和二進(jìn)制編碼
2.1.1 數(shù)據(jù)信息
2.1.2 進(jìn)位計(jì)數(shù)制
2.2 數(shù)據(jù)的編碼表示
2.2.1 符號(hào)位的表示
2.2.2 定點(diǎn)數(shù)表示
2.2.3 浮點(diǎn)數(shù)表示
2.2.4 十進(jìn)制數(shù)的表示
2.2.5 非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示
2.2.6 數(shù)據(jù)的寬度和存儲(chǔ)順序
2.3 數(shù)據(jù)的校驗(yàn)
2.3.1 奇偶校驗(yàn)
2.3.2 海明校驗(yàn)
2.3.3 循環(huán)冗余校驗(yàn)
2.4 定點(diǎn)運(yùn)算和定點(diǎn)運(yùn)算器
2.4.1 定點(diǎn)數(shù)的加、減法運(yùn)算
2.4.2 定點(diǎn)數(shù)的乘、除法運(yùn)算
2.4.3 邏輯運(yùn)算
2.4.4 定點(diǎn)運(yùn)算器
2.5 浮點(diǎn)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算器
2.5.1 浮點(diǎn)數(shù)的加、減法運(yùn)算
2.5.2 浮點(diǎn)數(shù)的乘、除法運(yùn)算
2.5.3 浮點(diǎn)運(yùn)算器
2.5.4 浮點(diǎn)運(yùn)算流水線
2.6 本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 存儲(chǔ)系統(tǒng)
3.1 存儲(chǔ)器概述
3.1.1 存儲(chǔ)器容量單位
3.1.2 存儲(chǔ)器的分類
3.1.3 存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu)
3.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
3.2.1 隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器
3.2.2 微型計(jì)算機(jī)內(nèi)存
3.2.3 只讀存儲(chǔ)器
3.3 主存儲(chǔ)器
3.3.1 主存儲(chǔ)器技術(shù)指標(biāo)
3.3.2 主存儲(chǔ)器的基本組成
3.3.3 主存儲(chǔ)器擴(kuò)展
3.4 高速存儲(chǔ)器
3.4.1 雙端口存儲(chǔ)器
3.4.2 單體多字存儲(chǔ)器
3.4.3 多模塊存儲(chǔ)器
3.4.4 相聯(lián)存儲(chǔ)器
3.5 高速緩沖存儲(chǔ)器
3.5.1 cache的基本原理
3.5.2 cache主存地址映射方式
3.5.3 替換策略
3.5.4 寫操作策略
3.6 虛擬存儲(chǔ)器
3.6.1 虛擬存儲(chǔ)器的基本原理
3.6.2 頁式虛擬存儲(chǔ)器
3.6.3 段式虛擬存儲(chǔ)器
3.6.4 段頁式虛擬存儲(chǔ)器
3.6.5 快表
3.6.6 內(nèi)頁表和外頁表
3.6.7 CPU訪存過程總結(jié)
3.6.8 替換算法
3.7 本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 指令系統(tǒng)
4.1 指令系統(tǒng)概述
4.1.1 機(jī)器指令和指令系統(tǒng)
4.1.2 指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
4.2 指令格式
4.2.1 指令的組成
4.2.2 操作碼
4.2.3 地址碼
4.2.4 二地址指令類型
4.3 指令字長和指令助記符
4.3.1 指令字長
4.3.2 定長指令和不定長指令
4.3.3 指令助記符
4.4 指令種類
4.4.1 指令操作種類
4.4.2 操作數(shù)風(fēng)格分類
4.5 尋址方式
4.5.1 指令尋址方式
4.5.2 操作數(shù)尋址方式
4.6 RISC技術(shù)
4.7 指令系統(tǒng)實(shí)例
4.7.1 ARM指令系統(tǒng)
4.7.2 RISC-V指令系統(tǒng)
4.8 本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 中央處理器
5.1 CPU的功能和組成
5.1.1 CPU的功能
5.1.2 CPU的基本組成
5.1.3 CPU中的主要寄存器
5.1.4 操作控制器和時(shí)序發(fā)生器
5.2 CPU的工作過程
5.2.1 指令的執(zhí)行過程
5.2.2 指令周期
5.2.3 數(shù)據(jù)通路
5.2.4 時(shí)序信號(hào)和時(shí)序發(fā)生器
5.2.5 控制方式
5.3 操作控制器
5.3.1 組合邏輯控制器
5.3.2 微程序控制器
5.3.3 硬布線邏輯控制器與微程序控制器的比較
5.4 流水線技術(shù)
5.4.1 并行處理技術(shù)概述
5.4.2 流水線技術(shù)概述
5.4.3 流水線中的冒險(xiǎn)處理
5.5 本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 總線系統(tǒng)
6.1 總線系統(tǒng)概述
6.1.1 總線的基本概念
6.1.2 總線的特性及其標(biāo)準(zhǔn)化
6.1.3 總線性能指標(biāo)
6.2 總線結(jié)構(gòu)
6.2.1 總線內(nèi)部結(jié)構(gòu)
6.2.2 總線接口
6.2.3 總線的連接方式
6.3 總線控制與通信
6.3.1 總線控制方式
6.3.2 總線通信方式
6.3.3 信息傳送方式
6.4 總線系統(tǒng)實(shí)例
6.4.1 微型計(jì)算機(jī)多總線結(jié)構(gòu)
6.4.2 微型計(jì)算機(jī)總線介紹
6.5 本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 輸入／輸出系統(tǒng)
7.1 外圍設(shè)備的分類和特點(diǎn)
7.1.1 外圍設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)
7.1.2 外圍設(shè)備的分類
7.1.3 外圍設(shè)備的特點(diǎn)
7.1.4 常見的輸入／輸出設(shè)備
7.1.5 外部存儲(chǔ)器
7.2 I／O接口
7.2.1 I／O接口的功能和基本結(jié)構(gòu)
7.2.2 I／O編址方式
7.3 輸入／輸出控制方式
7.4 程序中斷方式
7.4.1 中斷的基本概念
7.4.2 I／O中斷的產(chǎn)生和執(zhí)行
7.4.3 中斷源和中斷分級
......
書單推薦
