第1章 計算機系統(tǒng)概述

1.1 計算機的發(fā)展歷程

1.1.1 計算機的起源

1.1.2 計算機的發(fā)展簡史

1.1.3 計算機硬件發(fā)展的特點和規(guī)律

1.1.4 計算機的形態(tài)和分類

1.1.5 丘奇一圖靈論題

1.2 計算機的基本組成

1.2.1 馮·諾依曼計算機原型

1.2.2 計算機硬件組成和工作原理

1.2.3 個人計算機的物理結(jié)構(gòu)

1.2.4 計算機軟件分類

1.3 計算機系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)

1.3.1 計算機系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)概述

1.3.2 計算機體系結(jié)構(gòu)和計算機組成

1.3.3 計算機硬件和軟件的邏輯等價性

1.4 計算機系統(tǒng)的性能指標

1.5 本章小結(jié)

習題

第2章 運算方法和運算器

2.1 數(shù)據(jù)信息和二進制編碼

2.1.1 數(shù)據(jù)信息

2.1.2 進位計數(shù)制

2.2 數(shù)據(jù)的編碼表示

2.2.1 符號位的表示

2.2.2 定點數(shù)表示

2.2.3 浮點數(shù)表示

2.2.4 十進制數(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)的寬度和存儲順序

2.3 數(shù)據(jù)的校驗

2.3.1 奇偶校驗

2.3.2 海明校驗

2.3.3 循環(huán)冗余校驗

2.4 定點運算和定點運算器

2.4.1 定點數(shù)的加、減法運算

2.4.2 定點數(shù)的乘、除法運算

2.4.3 邏輯運算

2.4.4 定點運算器

2.5 浮點運算和浮點運算器

2.5.1 浮點數(shù)的加、減法運算

2.5.2 浮點數(shù)的乘、除法運算

2.5.3 浮點運算器

2.5.4 浮點運算流水線

2.6 本章小結(jié)

習題

第3章 存儲系統(tǒng)

3.1 存儲器概述

3.1.1 存儲器容量單位

3.1.2 存儲器的分類

3.1.3 存儲器的多級結(jié)構(gòu)

3.2 半導體存儲器

3.2.1 隨機讀寫存儲器

3.2.2 微型計算機內(nèi)存

3.2.3 只讀存儲器

3.3 主存儲器

3.3.1 主存儲器技術(shù)指標

3.3.2 主存儲器的基本組成

3.3.3 主存儲器擴展

3.4 高速存儲器

3.4.1 雙端口存儲器

3.4.2 單體多字存儲器

3.4.3 多模塊存儲器

3.4.4 相聯(lián)存儲器

3.5 高速緩沖存儲器

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 虛擬存儲器

3.6.1 虛擬存儲器的基本原理

3.6.2 頁式虛擬存儲器

3.6.3 段式虛擬存儲器

3.6.4 段頁式虛擬存儲器

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)

習題

第4章 指令系統(tǒng)

4.1 指令系統(tǒng)概述

4.1.1 機器指令和指令系統(tǒng)

4.1.2 指令系統(tǒng)的設計要求

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 時序信號和時序發(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 流水線中的冒險處理

5.5 本章小結(jié)

習題

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 總線的特性及其標準化

6.1.3 總線性能指標

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)實例

6.4.1 微型計算機多總線結(jié)構(gòu)

6.4.2 微型計算機總線介紹

6.5 本章小結(jié)

習題

第7章 輸入／輸出系統(tǒng)

7.1 外圍設備的分類和特點

7.1.1 外圍設備的基本結(jié)構(gòu)

7.1.2 外圍設備的分類

7.1.3 外圍設備的特點

7.1.4 常見的輸入／輸出設備

7.1.5 外部存儲器

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

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