計算機組織與體系結構（第4版）

第1章　計算機系統(tǒng)概論
1.1　計算機的分類
1.2　計算機的發(fā)展簡史
1.2.1　計算機的五代變化
1.2.2　半導體存儲器的發(fā)展
1.2.3　微處理器的發(fā)展
1.2.4　計算機的性能指標
1.3　計算機的硬件
1.3.1　硬件組成要素
1.3.2　運算器
1.3.3　存儲器
1.3.4　控制器
1.3.5　適配器與輸入輸出設備
1.4　計算機的軟件
1.4.1　軟件的組成與分類
1.4.2　軟件的發(fā)展演變
1.5　計算機系統(tǒng)的層次結構　
1.5.1　多級組成的計算機系統(tǒng)
1.5.2　軟件與硬件的邏輯等價性　
1.5.3　三個常用術語的物理概念　
1.5.4　計算機體系結構的分類
本章小結
習題　

第2章　運算方法和運算器
2.1　數(shù)據(jù)與文字的表示方法
2.1.1　數(shù)據(jù)格式
2.1.2　數(shù)的機器碼表示
2.1.3　字符與字符串的表示方法
2.1.4　漢字的表示方法
2.1.5　校驗碼
2.2　定點加法、減法運算
2.2.1　補碼加法
2.2.2　補碼減法　
2.2.3　溢出概念與檢測方法
2.2.4　基本的二進制加法減法器
2.3　定點乘法運算
2.3.1　原碼并行乘法
2.3.2　直接補碼并行乘法
2.4　定點除法運算
2.4.1　原碼除法算法原理
2.4.2　并行除法器
2.5　定點運算器的組成　
2.5.1　邏輯運算
2.5.2　多功能算術邏輯運算單元
2.5.3　內部總線　
2.5.4　定點運算器的基本結構
2.6　浮點運算方法和浮點運算器　
2.6.1　浮點加法、減法運算
2.6.2　浮點乘法、除法運算
2.6.3　浮點運算流水線
2.6.4　浮點運算器實例
本章小結
習題

第3章　內部存儲器
3.1　存儲器概述
3.1.1　存儲器的分類
3.1.2　存儲器的分級
3.1.3　主存儲器的技術指標
3.2　SRAM存儲器
3.2.1　基本的靜態(tài)存儲元陣列　
3.2.2　基本的SRAM邏輯結構
3.2.3　讀寫周期波形圖
3.3　DRAM存儲器
3.3.1　DRAM存儲元的記憶原理
3.3.2　DRAM芯片的邏輯結構
3.3.3　讀寫周期、刷新周期
3.3.4　存儲器容量的擴充
3．3．5　高級的DRAM結構
3．3．6　DRAM主存讀寫的正確性校驗
3．4　只讀存儲器和閃速存儲器
3．4．1　只讀存儲器ROM
3．4．2　FLASH存儲器
3．5　并行存儲器
3．5．1　雙端口存儲器
3．5．2　多模塊交叉存儲器
3．6　cache存儲器
3．6．1　cache基本原理
3．6．2　主存與cache的地址映射
3．6．3　替換策略
3．6．4　cache的寫操作策略
3．6．5　Pentium4的cache組織
本章小結
習題

第4章　指令系統(tǒng)
4．1　指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求
4．1．1　指令系統(tǒng)的發(fā)展
4．1．2　對指令系統(tǒng)性能的要求
4．1．3　低級語言與硬件結構的關系
4．2　指令格式
4．2．1　操作碼
4．2．2　地址碼
4．2．3　指令字長度
4．2．4　指令助記符
4．2．5　指令格式舉例
4．3　操作數(shù)類型
4．3．1　一般的數(shù)據(jù)類型
4．3．2　Pentium數(shù)據(jù)類型
4．3．3　PowerPC數(shù)據(jù)類型
4．4　指令和數(shù)據(jù)的尋址方式
4．4．1　指令的尋址方式
4．4．2　操作數(shù)基本尋址方式
4．4．3　尋址方式舉例
4．5　典型指令
4．5．1　指令的分類
4．5．2　基本指令系統(tǒng)的操作
4．5．3　精簡指令系統(tǒng)
本章小結
習題

第5章　中央處理機
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　操作控制器與時序產生器
5．2　指令周期
5．2．1　指令周期的基本概念
5．2．2　MOV指令的指令周期
5．2．3　LAD指令的指令周期
5．2．4　ADD指令的指令周期
5．2．5　STO指令的指令周期/
5．2．6　JMP指令的指令周期
5．2．7　用方框圖語言表示指令周期
5．3　時序產生器和控制方式
5．3．1　時序信號的作用和體制
5．3．2　時序信號產生器
5．3．3　控制方式
5．4　微程序控制器
5．4．1　微程序控制原理
5．4．2　微程序設計技術
5．5　硬連線控制器
5．6　傳統(tǒng)CPU
5．6．1　Intel8088CPU
5．6．2　IBM370系列CPU
5．7　流水CPU
5．7．1　流水CPU的結構
5．7．2　流水線中的主要問題
5．7．3　奔騰CPU
5．8　RISCCPU
5．8．1　RISCCPU的特點
5．8．2　RISCCPU實例
5．9　多媒體CPU
5．9．1　多媒體技術的主要問題
5．9．2　MMX技術
本章小結
習題

第6章　總線系統(tǒng)
6．1　總線的概念和結構形態(tài)
6．1．1　總線的基本概念
6．1．2　總線的連接方式
6．1．3　總線的內部結構
6．2　總線接口
6．2．1　信息傳送方式
6．2．2　總線接口的基本概念
6．3　總線的仲裁
6．3．1　集中式仲裁
6．3．2　分布式仲裁
6．4　總線的定時和數(shù)據(jù)傳送模式
6．4．1　總線的定時
6．4．2　總線數(shù)據(jù)傳送模式
6．5　HOST總線和PCI總線
6．5．1　多總線結構
6．5．2　PCI總線信號
6．5．3　總線周期類型
6．5．4　總線周期操作
6．5．5　總線仲裁
6．6　InfiniBand標準
6．6．1　InfiniBand的體系結構
6．6．2　InfiniBand的通信協(xié)議
本章小結
習題

第7章　外圍設備
7．1　外圍設備概述
7．1．1　外圍設備的一般功能
7．1．2　外圍設備的分類
7．2　磁盤存儲沒備
7．2．1　磁記錄原理
7．2．2　磁盤的組成和分類
7．2．3　磁盤驅動器和控制器
7．2．4　磁盤上信息的分布
7．2．5　磁盤存儲器的技術指標
7．3　磁盤存儲設備的技術發(fā)展
7．3．1　磁盤cache
7．3．2　磁盤陣列RAID
7．3．3　可移動存儲設備
7．4　磁帶存儲設備
7．5　光盤和磁光盤存儲設備
7．5．1　光盤存儲設備
7．5．2　磁光盤存儲設備
7．6　顯示設備
7．6．1　顯示設備的分類與有關概念
7．6．2　字符罔形顯示器
7．6．3　圖像顯示設備
7．6．4　VESA顯示標準
7．7　輸入設備和打印設備
7．7．1　輸入設備
7．7．2　打印設備
本章小結
習題

第8章　輸入輸出系統(tǒng)
8．1　外圍設備的速度分級與信息交換方式
8．1．1　外圍設備的速度分級
8．1．2　信息交換方式
8．2　程序查詢方式
8．3　程序中斷方式
8．3．1　中斷的基本概念
8．3．2　程序中斷方式的基本IO接口
8．3．3　單級中斷和多級中斷
8．3．4　中斷控制器
8．3.5　Pentium中斷機制
8．4　DMA方式
8．4．1　DMA的基本概念
8．4．2　DMA傳送方式
8．4．3　基本的DMA控制器
8．4．4　選擇型和多路型DMA控制器
8．5　通道方式
8．5．1　通道的功能
8．5．2　通道的類型
8．5．3　通道結構的發(fā)展
8．6　通用IO標準接口
8．6．1　并行IO標準接口SCSl
8．6．2　串行IO標準接口IEEE1394
本章小結
習題

第9章　操作系統(tǒng)支持
9．1　操作系統(tǒng)概述
9．1．1　操作系統(tǒng)的概念
9．1．2　操作系統(tǒng)的功能
9．1．3　操作系統(tǒng)的特性及其需要解決的問題
9．1．4　操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境
9．2　調度
9．2．1　進程
9．2．2　調度的層次
9．2．3　處理機調度的實現(xiàn)
9．3　存儲管理
9．3．1　分區(qū)式存儲管理
9．3．2　交換技術和分布技術
9．4　虛擬存儲器
9．4．1　虛擬存儲器的基本概念
9．4．2　頁式虛擬存儲器
9．4．3　段式虛擬存儲器和段頁式虛擬存儲器|
9．4．4　虛存的替換算法
9．5　存儲保護
9．5．1　存儲區(qū)域保護
9．5．2　訪問方式保護
9．6　奔騰系列機的虛存組織
9．6．1　存儲器模型
9．6．2　虛地址模式
9．6．3　分頁模式下的地址轉換
本章小結
習題

第10章　安騰高性能處理機體系結構
10．1　高性能處理機體系結構的演變
10．1．1　IA體系結構的歷史演變
10．1．2　英特爾64位處理機的兩種體系結構
10．2　安騰體系結構的基本設計思想
10．3　安騰指令系統(tǒng)結構
10．3．1　執(zhí)行單元與指令類型
10．3．2　安騰寄存器結構
10．3．3　安騰指令格式
10．3．4　安騰匯編語言格式
10．4　指令級并行機制
10．4.1　推斷執(zhí)行技術
10．4．2　推測技術
10．5　雙核安騰處理機的組成
10．5．1　雙核安騰處理機的基本特性
10．5．2　雙核安騰處理機的組織結構
本章小結
習題

第ll章　并行體系結構
11．1　體系結構中的并行性
11．1．1　并行性的概念
11．1．2　提高并行性的技術途徑
11．1．3　單處理機系統(tǒng)中并行性的發(fā)展

第12章　教學實驗設計
第13章　課程綜合設計
附錄A　配套光盤與教學設備
參考文獻