第1篇  基础知识

第1章  绪论/2

  1.1  计算机的基本概念/2

    1.1.1  存储程序工作方式/3

    1.1.2  信息的数字化表示/3

  1.2  计算机系统的硬、软件组成/5

    1.2.1  计算机硬件系统/5

    1.2.2  计算机软件系统/9

  1.3  层次结构模型/11

    1.3.1  从计算机系统组成角度划分层次结构/12

    1.3.2  从语言功能角度划分层次结构/14

    1.3.3  软、硬件在逻辑上的等价/15

  1.4  计算机的工作过程/16

    1.4.1  处理问题的步骤/16

    1.4.2  指令执行过程/17

  1.5  数字计算机的特点与性能指标/18

    1.5.1  数字计算机的特点/18

    1.5.2  计算机的性能指标/19

  1.6  计算机的发展与应用/20

    1.6.1  计算机的发展历程/20

    1.6.2  提高计算机性能的若干技术/23

    1.6.3  计算机应用举例/25

  习题1/27

第2章  计算机中的信息表示/28

  2.1  数值型数据的表示/28

    2.1.1  带符号数的表示/28

    2.1.2  定点数与浮点数/33

  2.2  字符的表示/38

    2.2.1  ASCII码/39

    2.2.2  UNICODE编码/40

    2.2.3  汉字编码简介/41

  2.3  指令信息的表示/42

    2.3.1  指令格式/42

    2.3.2  常用寻址方式/46

    2.3.3  指令类型/52

    2.3.4  PentiumⅡ指令格式/55

    2.3.5  SPARC指令格式/57

  习题2/58

    第2篇  计算机系统分层结构

第3章  微体系结构层——CPU组织/61

  3.1  CPU的组成和功能/61

    3.1.1  CPU的组成/61

    3.1.2  指令执行过程/65

    3.1.3  时序控制方式/66

    3.1.4  指令流水线/68

  3.2  算术逻辑部件ALU和运算方法/71

    3.2.1  算术逻辑部件ALU/71

    3.2.2  定点数运算方法/75

    3.2.3  浮点数运算方法/83

    3.2.4  十进制数加减运算/85

  3.3  CPU模型机的组成及其数据通路/86

    3.3.1  基本组成/86

    3.3.2  数据传送/89

  3.4  组合逻辑控制器原理/90

    3.4.1  模型机的指令系统/90

    3.4.2  模型机的时序系统/94

    3.4.3  指令流程/96

    3.4.4  微命令的综合与产生/102

    3.4.5  小结/103

  3.5  微程序控制器原理/103

    3.5.1  微程序控制概念/103

    3.5.2  微指令编码方式/105

    3.5.3  微程序的顺序控制/107

    3.5.4  微指令格式/108

    3.5.5  典型微指令举例——模型机微指令格式/109

  3.6  精简指令集计算机（RISC）/110

    3.6.1  RISC与CISC的概念/110

    3.6.2  UltraSPARC CPU的微体系结构/112

  习题3/118

第4章  指令系统层/120

  4.1  80x86 CPU/120

    4.1.1  8086/8088 CPU/120

    4.1.2  80386/80486 CPU/123

    4.1.3  Pentium系列CPU/125

  4.2  80x86 CPU的寄存器和主存储器/129

    4.2.1  80x86 CPU的寄存器/129

    4.2.2  80x86的主存储器/133

  4.3  80x86 CPU指令系统/143

    4.3.1  80x86寻址方式/144

    4.3.2  80x86 CPU指令系统/151

  习题4/180

第5章  汇编语言层/184

  5.1  概述/184

  5.2  汇编语言语句格式/186

  5.3  80x86宏汇编语言数据、表达式和运算符/187

    5.3.1  常数/187

    5.3.2  变量/188

    5.3.3  标号/191

    5.3.4  表达式与运算符/193

  5.4  80x86 宏汇编语言伪指令/196

    5.4.1  符号定义语句/196

    5.4.2  处理器选择伪指令/197

    5.4.3  段结构伪指令（SEGMENT/ENDS）/198

    5.4.4  段组伪指令（GROUP）/202

    5.4.5  内存模式和简化段定义伪指令/203

    5.4.6  定位和对准伪指令/205

    5.4.7  过程定义伪指令（PROC/ENDP）/205

    5.4.8  包含伪指令（INCLUDE）/206

    5.4.9  标题伪指令（TITLE）/206

  5.5  宏指令/206

  5.6  汇编语言程序设计基本技术/213

    5.6.1  程序设计步骤/213

    5.6.2  顺序程序设计/214

    5.6.3  分支程序设计/217

    5.6.4  循环程序设计/225

    5.6.5  子程序设计/232

    5.6.6  系统功能子程序的调用/242

    5.6.7  汇编语言程序的开发/243

  习题5/249

    第3篇  存储系统与输入/输出系统

第6章  存储系统/256

  6.1  概述/256

    6.1.1  存储器的分类/256

    6.1.2  主存的主要技术指标/258

  6.2  存储原理/259

    6.2.1  半导体存储器的存储原理/259

    6.2.2  磁表面存储器的存储原理/262

    6.2.3  光存储器的存储原理/266

  6.3  主存储器的组织/267

    6.3.1  主存储器的逻辑设计/267

    6.3.2  主存储器与CPU的连接/271

    6.3.3  Pentium CPU与存储器组织/273

    6.3.4  高级DRAM/276

  6.4  高速缓冲存储器Cache/280

    6.4.1  Cache的工作原理/280

    6.4.2  Cache的组织/281

    6.4.3  PentiumⅡCPU的Cache组织/285

  6.5  外部存储器/287

    6.5.1  硬磁盘存储器/288

    6.5.2  光盘存储器/294

    6.5.3  磁带存储器/297

  6.6  物理存储系统的组织/299

    6.6.1  存储系统的层次结构/299

    6.6.2  磁盘冗余阵列/301

    6.6.3  并行存储技术/303

  6.7  虚拟存储系统的组织/304

    6.7.1  概述/304

    6.7.2  虚拟存储器的组织方式/305

    6.7.3  Pentium CPU支持的虚拟存储器/308

    6.7.4  存储管理部件（MMU）/310

  习题6/311

第7章  输入/输出系统/313

  7.1  概述/313

    7.1.1  主机与外围设备间的连接方式/313

    7.1.2  I/O接口的功能和分类/315

    7.1.3  接口的编址和I/O指令/318

  7.2  直接程序控制方式/320

    7.2.1  立即程序传送方式/321

    7.2.2  程序查询方式/321

  7.3  程序中断方式/323

    7.3.1  中断的基本概念/323

    7.3.2  中断的过程/329

    7.3.3  中断接口模型/331

    7.3.4  中断接口举例/336

  7.4  DMA方式/341

    7.4.1  DMA方式的一般概念/342

    7.4.2  DMA过程/343

    7.4.3  DMA接口组成/344

    7.4.4  DMA控制器编程及应用/348

  7.5  通道与IOP/354

    7.5.1  通道/354

    7.5.2  IOP与外围处理机/356

  7.6  总线/358

    7.6.1  总线的功能与分类/358

    7.6.2  总线标准及信号组成/361

    7.6.3  总线操作时序/364

    7.6.4  典型总线举例/366

  7.7  典型外设接口/367

    7.7.1  ATA接口/367

    7.7.2  SCSI接口/369

  7.8  I/O设备与I/O程序设计/369

    7.8.1  概述