![計算機組成與結構[2011年8月中國鐵道出版社出版]](/img/8/4c3/nBnauM3X3YzN3cDO1kDN0ETN1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5QzL0AzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg "計算機組成與結構[2011年8月中國鐵道出版社出版]")
基本信息
書名：計算機組成與結構
出版日期：2011年8月
頁碼：212頁
策劃編輯：嚴曉舟
套系名稱：高等學校計算機類課程套用型人才培養規劃教材
出版單位：中國鐵道出版社
內容簡介
“計算機組成”是計算機科學與技術專業的核心課程。
本書可作為計算機及相關專業本科生“計算機組成”或“計算機體系結構”課程的教科書，也可作為計算機學科及相關領域工程技術人員的參考書。
圖書目錄
第1章 計算機系統概論 1
1.1 計算機的發展歷程 1
1.2 計算機的硬體 4
1.2.1 計算機硬體的組成 4
1.2.2 計算機的工作過程 7
1.3 計算機的軟體 8
1.3.1 計算機系統軟體 8
1.3.2 計算機套用軟體 11
1.4 計算機系統的層次結構 11
1.4.1 從硬體角度劃分計算機系統 11
1.4.2 從軟體角度劃分計算機系統 12
1.5 計算機的性能指標 12
1.5.1 吞吐量和回響時間 13
1.5.2 CPU時鐘周期和主頻 13
1.5.3 每條指令平均時鐘周期數 CPI和CPU執行時間 13
1.5.4 MIPS和MFLOPS 13
1.5.5 性能評測 14
本章小結 16
習題 16
第2章 運算方法和運算部件 17
2.1 運算器部件 17
2.1.1 加法器 17
2.1.2 串列加法器與並行加法器 18
2.1.3 算術邏輯單元 20
2.2 定點數加減運算 21
2.2.1 定點數的表示方法 21
2.2.2 補碼加減法 22
2.2.3 溢出及判別方法 24
2.3 二進制乘法運算 25
2.3.1 原碼一位乘法 25
2.3.2 補碼一位乘法 28
2.3.3 補碼二位乘法 30
2.4 二進制除法運算 31
2.4.1 原碼一位除法 31
2.4.2 補碼一位除法 35
2.5 浮點數的運算方法 36
2.5.1 浮點數的表示方法 36
2.5.2 浮點加減法運算 37
2.5.3 浮點乘除法運算 38
本章小結 40
習題 40
第3章 指令系統 42
3.1 指令系統概述 42
3.1.1 指令系統的發展 42
3.1.2 完善的指令系統應達到的要求 43
3.2 指令格式概述 44
3.2.1 指令格式 44
3.2.2 指令操作碼的擴展技術 45
3.2.3 指令長度與字長的關係 47
3.3 數據表示 48
3.4 定址方式 48
3.4.1 隱含定址 49
3.4.2 立即數定址方式 49
3.4.3 直接定址方式 49
3.4.4 暫存器定址方式 49
3.4.5 間接定址方式 50
3.4.6 變址定址方式 51
3.4.7 相對定址方式 51
3.4.8 基址定址 51
3.5 指令的分類 52
3.5.1 數據傳送指令 52
3.5.2 算術邏輯運算指令 52
3.5.3 移位指令 53
3.5.4 字元串處理指令 53
3.5.5 轉移類指令 53
3.5.6 堆疊及堆疊操作指令 54
3.5.7 輸入/輸出（I/O）指令 55
3.5.8 浮點運算指令 56
3.5.9 向量與多處理機指令 56
3.5.10 控制指令 56
3.6 精簡指令系統計算機 56
3.6.1 CISC 與 RISC 56
3.6.2 RISC 的特點 57
3.7 彙編語言編程基礎 59
3.7.1 彙編語言語句行的構成 59
3.7.2 彙編語言源程式的結構 61
3.7.3 彙編語言程式設計的方法 62
本章小結 63
習題 63
第4章 控制器部件 65
4.1 計算機中的控制器 65
4.1.1 控制器的功能 65
4.1.2 控制器的組成 66
4.2 硬布線控制的計算機 67
4.2.1 組合邏輯控制信號的產生 67
4.2.2 操作控制信號產生的一般方法 68
4.2.3 硬布線控制邏輯設計過程 69
4.3 微程式控制計算機 70
4.3.1 微程式控制的基本概念 70
4.3.2 實現微程式控制的基本原理 71
4.3.3 微程式設計技術 72
4.3.4 硬布線控制與微程式控制的比較 76
4.4 Pentium微處理器 76
4.5 控制器的控制方式 79
本章小結 80
習題 80
第5章 存儲系統 83
5.1 存儲器與存儲系統概述 83
5.1.1 存儲器分類 83
5.1.2 存儲系統的層次結構 84
5.2 主存儲器 85
5.2.1 主存儲器的主要技術指標 85
5.2.2 讀/寫存儲器 86
5.2.3 非易失性半導體存儲器 88
5.2.4 半導體存儲器的組成與控制 89
5.3 並行存儲器 91
5.3.1 單體多字並行存儲器 91
5.3.2 多體交叉存儲器 92
5.4 高速緩衝存儲器 93
5.4.1 cache工作原理 93
5.4.2 cache的一致性問題 95
5.4.3 cache組織 96
5.5 虛擬存儲器 100
5.5.1 虛擬存儲器概述 100
5.5.2 段式虛擬存儲器 100
5.5.3 頁式虛擬存儲器 100
5.5.4 段頁式虛擬存儲器 102
5.6 存儲保護 103
本章小結 104
習題 105
第6章 輸入/輸出（I/O）設備 106
6.1 外部設備概述 106
6.2 常用輸入設備 107
6.2.1 鍵盤 107
6.2.2 圖形板 107
6.2.3 滑鼠 107
6.2.4 觸控螢幕 108
6.2.5 圖像輸入設備（攝像機和數位照相機） 108
6.2.6 手寫輸入 108
6.3 顯示器設備 108
6.3.1 顯示設備種類 108
6.3.2 顯示技術中的有關術語 110
6.4 列印設備 111
6.4.1 點陣針式印表機 111
6.4.2 雷射印表機 112
6.4.3 噴墨印表機 113
6.4.4 熱轉印打字機 113
6.4.5 印表機的發展趨勢 114
6.5 輔助存儲器 114
6.5.1 磁表面存儲器技術指標 115
6.5.2 磁記錄原理與記錄方式 116
6.5.3 硬磁碟存儲器 121
6.5.4 光碟存儲器 124
本章小結 127
習題 127
第7章 輸入/輸出（I/O）系統 129
7.1 輸入/輸出（I/O）系統概述 129
7.1.1 輸入/輸出設備的編址 129
7.1.2 I/O接口基本功能 130
7.2 程式直接控制輸入/輸出方式 130
7.3 程式中斷輸入/輸出方式 131
7.3.1 有關中斷的一些概念 131
7.3.2 中斷處理 133
7.4 DMA輸入/輸出方式 137
7.4.1 DMA3種工作方式 137
7.4.2 DMA控制器組成 137
7.4.3 DMA的數據傳送過程 138
7.5 通道控制方式和外圍處理機 138
7.5.1 I/O通道的種類 139
7.5.2 通道型I/O處理機（IOP）和外圍處理機 140
7.6 匯流排結構 141
7.6.1 匯流排的分類 141
7.6.2 匯流排的結構 142
7.6.3 匯流排組成 143
7.6.4 匯流排標準 146
7.6.5 外設接口 148
本章小結 151
習題 151
第8章 流水線技術 152
8.1 流水線的基本概念 152
8.1.1 流水線基本工作原理 153
8.1.2 流水線的性能指標 154
8.2 流水線衝突 157
8.2.1 數據衝突 157
8.2.2 結構衝突 157
8.2.3 控制衝突 158
8.3 流水線技術簡介 158
8.3.1 指令級並行技術 159
8.3.2 超標量流水線技術 160
8.3.3 超級流水線技術 161
8.3.4 VLIW流水線技術 161
8.3.5 EPIC技術 163
8.3.6 循環級並行技術 163
本章小結 164
習題 164
第9章 多核技術 165
9.1 多核技術的基本概念 165
9.2 多核處理器的架構 166
9.2.1 PWRficient處理器的架構 166
9.2.2 Sun公司的UltraSPARC T1 167
9.2.3 IBM Cell的架構 169
9.2.4 Many Core X86處理器架構 169
9.2.5 HyperTransport協處理器系統架構 171
9.3 對多核處理器的支持 174
9.3.1 固件 174
9.3.2 EFI對多核處理器的支持 174
9.3.3 作業系統對多核處理器的支持 175
9.4 並發多執行緒技術 176
9.4.1 進程 176
9.4.2 執行緒 177
9.4.3 並發多執行緒技術 177
本章小結 180
習題 180
第10章 並行計算機體系結構 181
10.1 SIMD計算機和MIMD計算機 181
10.1.1 計算機體系結構分類 181
10.1.2 SIMD 並行處理機系統（陣列處理機系統） 182
10.1.3 多處理機系統（MIMD計算機） 183
10.2 互連網路 186
10.2.1 互連網路的基本概念 186
10.2.2 靜態網路 187
10.2.3 動態網路 187
10.2.4 網路的互連函式 187
10.3 並行計算機訪存模型與並行計算模型 191
10.3.1 並行計算機訪存模型 191
10.3.2 並行計算模型 191
10.3.3 存儲一致性模型 193
本章小結 196
習題 196
參考文獻 198
