计算机组成原理

第五版前言

第1章 计算机系统概论

1.1 计算机的分类

1.2 计算机的发展简史

1.2.1 计算机的五代变化

1.2.2 半导体存储器的发展

1.2.3 微处理器的发展

1.2.4 计算机的性能指标

1.3 计算机的硬件

1.3.1 硬件组成要素

1.3.2 运算器

1.3.3 存储器

1.3.4 控制器

1.3.5 适配器与输入输出设备

1.4 计算机的软件

1.4.1 软件的组成与分类

1.4.2 软件的发展演变

1.5 计算机系统的层次结构

1.5.1 多级组成的计算机系统

1.5.2 软件与硬件的逻辑等价性

本章 小结

习题

第2章 运算方法和运算器

2.1 数据与文字的表示方法

2.1.1 数据格式

2.1.2 数的机器码表示

2.1.3 字符与字符串的表示方法

2.1.4 汉字的表示方法

2.1.5 校验码

2.2 定点加法、减法运算

2.2.1 补码加法

2.2.2 补码减法

2.2.3 溢出概念与检测方法

2.2.4 基本的二进制加法减法器

2.3 定点乘法运算

2.3.1 原码并行乘法

2.3.2 直接补码并行乘法

2.4 定点除法运算

2.4.1 原码除法算法原理

2.4.2 并行除法器

2.5 定点运算器的组成

2.5.1 逻辑运算

2.5.2 多功能算术逻辑运算单元（ALU）

2.5.3 内部总线

2.5.4 定点运算器的基本结构

2.6 浮点运算方法和浮点运算器

2.6.1 浮点加法、减法运算

2.6.2 浮点乘法、除法运算

2.6.3 浮点运算流水线

2.6.4 浮点运算器实例

本章 小结

习题

第3章 多层次的存储器

3.1 存储器概述

3.1.1 存储器的分类

3.1.2 存储器的分级

3.1.3 主存储器的技术指标

3.2 SRAM存储器

3.2.1 基本的静态存储元阵列

3.2.2 基本的SRAM逻辑结构

3.2.3 读写周期波形图

3.3 DRAM存储器

3.3.1 DRAM存储元的记忆原理

3.3.2 DRAM芯片的逻辑结构

3.3.3 读写周期、刷新周期

3.3.4 存储器容量的扩充

3.3.5 高级的DRAM结构

3.3.6 DRAM读写的正确性校验

3.4 只读存储器和闪速存储器

3.4.1 只读存储器ROM

3.4.2 FLASH存储器

3.5 并行存储器

3.5.1 双端口存储器

3.5.2 多模块交叉存储器

3.6 cache存储器

3.6.1 cache基本原理

3.6.2 主存与cache的地址映射

3.6.3 替换策略

3.6.4 cache的写操作策略

3.6.5 Pentium4的cache组织

3.6.6 使用多级cache减少缺失损失

3.7 虚拟存储器

3.7.1 虚拟存储器的基本概念

3.7.2 页式虚拟存储器

3.7.3 段式虚拟存储器和段页式虚拟存储器

3.7.4 虚存的替换算法

3.8 奔腾系列机的虚存组织

3.8.1 存储器模型

3.8.2 虚地址模式

3.8.3 分页模式下的地址转换

本章 小结

习题

第4章 指令系统

4.1 指令系统的发展与性能要求

4.1.1 指令系统的发展

4.1.2 指令系统的性能要求

4.1.3 低级语言与硬件结构的关系

4.2 指令格式

4.2.1 操作码

4.2.2 地址码

4.2.3 指令字长度

4.2.4 指令助记符

4.2.5 指令格式举例

4.3 操作数类型

4.3.1 一般的数据类型

4.3.2 Pentium数据类型

4.3.3 PowerPC数据类型

4.4 指令和数据的寻址方式

4.4.1 指令的寻址方式

4.4.2 操作数基本寻址方式

4.4.3 寻址方式举例

4.5 典型指令

4.5.1 指令的分类

4.5.2 基本指令系统的操作

4.5.3 精简指令系统

4.6 ARM汇编语言

本章 小结

习题

第5章 中央处理器

5.1 CPU的功能和组成

5.1.1 CPU的功能

5.1.2 CPU的基本组成

5.1.3 CPU中的主要寄存器

5.1.4 操作控制器与时序产生器

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 用方框图语言表示指令周期

5.3 时序产生器和控制方式

5.3.1 时序信号的作用和体制

5.3.2 时序信号产生器

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 微程序设计技术

5.5 硬连线控制器

5.6 流水CPU

5.6.1 并行处理技术

5.6.2 流水CPU的结构

5.6.3 流水线中的主要问题

5.6.4 奔腾CPU

5.7 RISCCPU

5.7.1 RISC机器的特点

5.7.2 RISCCPU实例

……

第6章 总线系统

第7章 外存与IO设备

第8章 输入输出系统

第9章 并行组织与结构

第10章 课程教学实验设计

第11章 课程综合设计

附录A 《计算机组成原理》（第五版·立体化教材）配套教材与实验设备

附录B 2013年计算机组成原理研究生入学

统考大纲

参考文献

《计算机组成原理》介绍计算机处理机系统的组成和工作原理。内容包括：计算机系统概论；运算方法和运算器；存储系统；指令系统；中央处理器；总线系统；外围设备；输入输出系统。　　本书是作者对“计算机组成原理”的课程体系、教学内容、教学方法和教学手段进行综合改革的具体成果之一。
　　《计算机组成原理》内容全面，概念清楚，系统性强，注重实践环节与能力培养，形成了主教材、辅教材、CAI光盘、试题库光盘、网络教材光盘、教学仪器、实验、课程设计等综合配套的教学体系。全书文字流畅，便于自学，有广泛的适应面，是大专院校计算机系的教材，也可作为全国成人自学考试用教材。
　　《计算机组成原理》一版获1992年优秀教材特等奖，第二版获1997年教学成果二等奖，第三版于2000年12月被中国书刊发行协会评为“全国优秀畅销书”。