計算機組成原理（第5版）

目 錄
第1章 概論\t1
1．1 計算機的基本概念\t1
1．1．1 信息的數字化表示\t2
1．1．2 存儲程序工作方式\t5
1．1．3 計算機的分類\t6
1．2 計算機的誕生與發(fā)展\t8
1．2．1 馮??諾依曼體系\t8
1．2．2 計算機發(fā)展歷程\t9
1．2．3 未來的發(fā)展趨勢\t11
1．3 計算機系統(tǒng)的組織\t13
1．3．1 硬件系統(tǒng)\t13
1．3．2 軟件系統(tǒng)\t18
1．3．3 計算機系統(tǒng)層次結構\t20
1．4 計算機性能的主要評價指標\t23
習題1\t27
第2章 數據的表示、運算和校驗\t28
2．1 數值型數據\t28
2．1．1 進位計數制\t28
2．1．2 帶符號數的表示\t34
2．1．3 定點數與浮點數\t39
2．2 字符型數據\t45
2．3 數據代碼的處理與存儲\t47
2．4 基本運算方法\t50
2．4．1 定點加減運算\t50
2．4．2 定點乘法運算\t55
2．4．3 定點除法運算\t62
2．4．4 IEEE 754浮點數四則運算\t67
2．5 常用的數據校驗方法\t69
2．5．1 奇偶校驗\t70
2．5．2 海明校驗\t71
2．5．3 循環(huán)冗余校驗\t73
習題2\t75
第3章 CPU子系統(tǒng)\t78
3．1 CPU概述\t79
3．1．1 硬件結構模型\t79
3．1．2 基本功能與控制\t85
3．1．3 CPU的發(fā)展歷程\t91
3．2 指令系統(tǒng)\t93
3．2．1 CISC與RISC\t93
3．2．2 指令的一般格式\t94
3．2．3 常見尋址方式\t100
3．2．4 指令功能和類型\t112
3．3 加法器與運算部件\t119
3．3．1 加法器及其進位邏輯\t119
3．3．2 算術邏輯運算單元\t123
3．3．3 運算器的組織\t127
3．4 x86架構模型機CPU設計\t129
3．4．1 模型機指令系統(tǒng)\t129
3．4．2 基本部件與數據通路\t133
3．4．3 指令流程與微命令\t137
3．4．4 組合邏輯控制\t151
3．4．5 微程序控制\t161
3．5 MIPS32架構CPU設計實例\t180
3．5．1 MIPS32指令架構\t181
3．5．2 基本的組成部件\t186
3．5．3 單周期模式\t189
3．5．4 多周期模式\t201
3．5．5 指令的時間特性\t219
3．6 CPU高級技術介紹\t224
3．6．1 流水技術\t224
3．6．2 SMT與超線程\t228
3．6．3 多核技術介紹\t229
習題3\t232
第4章 存儲子系統(tǒng)\t235
4．1 存儲子系統(tǒng)概述\t235
4．1．1 存儲系統(tǒng)的層次結構\t235
4．1．2 存儲器的分類\t239
4．1．3 存儲器的技術指標\t242
4．2 半導體存儲原理及芯片\t243
4．2．1 靜態(tài)MOS芯片\t243
4．2．2 動態(tài)MOS芯片\t247
4．2．3 RAM型存儲器\t254
4．2．4 ROM型存儲器\t257
4．3 主存儲器的組織\t261
4．3．1 主存的設計原則\t261
4．3．2 主存的邏輯設計\t263
4．3．3 主存與CPU的連接與控制\t267
4．4 磁表面存儲原理\t269
4．4．1 存儲介質與磁頭\t270
4．4．2 磁記錄編碼方式\t273
4．5 磁盤存儲器及其接口\t277
4．5．1 硬盤存儲器\t277
4．5．2 磁盤技術指標與校驗\t285
4．5．3 磁盤適配器\t287
4．6 光存儲原理及器件\t290
4．6．1 光存儲原理\t290
4．6．2 光盤存儲器與光驅\t293
4．7 計算機的三級存儲體系\t296
4．7．1 基本概念\t297
4．7．2 Cache與內存的數據交互\t298
4．7．3 內存與外存的數據交互\t305
4．8 高性能存儲系統(tǒng)介紹\t310
4．8．1 多端口存儲器\t310
4．8．2 獨立磁盤冗余陣列\(zhòng)t311
4．8．3 并行存儲系統(tǒng)\t312
4．8．4 聯(lián)想存儲系統(tǒng)\t317
習題4\t318
第5章 總線與輸入/輸出子系統(tǒng)\t321
5．1 輸入/輸出子系統(tǒng)概述\t321
5．1．1 總線與接口簡介\t322
5．1．2 輸入/輸出與控制\t325
5．2 計算機系統(tǒng)中的總線\t328
5．2．1 總線的特性與分類\t329
5．2．2 總線的技術規(guī)范\t331
5．2．3 總線的設計要素\t332
5．2．4 PCI-E總線介紹\t338
5．3 直接程序傳送模式\t343
5．4 中斷處理模式\t344
5．4．1 中斷的基本概念\t344
5．4．2 中斷請求與優(yōu)先級裁決\t349
5．4．3 中斷響應與中斷服務程序\t354
5．4．4 中斷接口的邏輯模型\t360
5．5 DMA模式與接口\t363
5．5．1 DMA基本概念\t364
5．5．2 DMA控制器與接口的連接\t367
5．5．3 DMA控制器的組成\t370
5．5．4 DMA傳輸操作過程\t374
5．5．5 典型的DMA接口舉例\t375
5．6 IOP和PPU模式\t380
5．6．1 通道的系統(tǒng)結構\t380
5．6．2 通道的類型\t381
5．6．3 通道的工作原理\t382
習題5\t384
第6章 輸入/輸出設備\t386
6．1 輸入/輸出設備概述\t386
6．1．1 設備的基本功能\t386
6．1．2 設備的種類\t387
6．1．3 主機與設備的信息交互\t389
6．2 鍵盤的工作原理\t390
6．2．1 鍵盤的類型\t391
6．2．2 硬件掃描鍵盤\t393
6．2．3 軟件掃描鍵盤\t394
6．3 顯示設備及適配器\t397
6．3．1 常見的顯示器\t397
6．3．2 顯示成像原理\t399
6．3．3 LCD顯示器\t405
6．3．4 適配器及其接口\t412
6．4 打印設備及其接口\t414
6．4．1 打印設備概述\t414
6．4．2 點陣針式打印機\t416
6．4．3 噴墨打印機\t419
6．4．4 激光打印機\t420
6．4．5 3D打印技術簡介\t423
習題6\t424
參考文獻\t426