计算机组成原理

第四版 前言

第一章 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 计算机体系结构的变化

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一

1.5.2 软件与硬件的逻辑等价性

本章小结

习题

第二章 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 散的机器码表示

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

第三章 内部存储器

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存储位元的记忆原理

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主存读／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 Pentium 4的cache组织

本章小结

习题

第四章 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 对指令系统性能的要求

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 Power PC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

本章小结

习题

第五章 中央处理机

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 徽程序控制原理

5.4.2 微程序设计技术

5.5 硬连线控制器

5.6 传统CPU

5.6.1 Intel 8088 CPU

5.6.2 IBM 370系列CPU

5.7 流水CPU

5.7.1 并行处理技术

5.7.2 流水CPU的结构

5.7.3 流水线中的主要问题

5.7.4 奔腾CPU

5.8 RlSC CPU

5.8.1 RISC机器的特点

5.8.2 RISC CPU实例

5.9 多媒体CPU

5.9.1 多媒体技术的主要问题

5.9.2 MMX技术

5.9.3 动态执行技术

本章小结

习题

第六章 总线系统

第七章 外围设备

第八章 输入输出系统

第九章 操作系统支持

第十章 安腾高性能处理机体系结构

第十一章 教学实验设计

第十二章 课程综合设计

附录A 《计算机组成原理》（第四版?立体化教材）配套教材与教学设备

附录B “计算机组成原理”国家级精品课程建设经验

参考文献

《计算机组成原理（第4版）》讲授计算机单处理机系统的组成和工作原理。内容分12章：（1）计算机系统概论，（2）运算方法和运算器，（3）存储系统，（4）指令系统，（5）中央处理机，（6）总线系统，（7）外围设备，（8）输入输出系统，（9）操作系统支持，（10）安腾高性能处理机体系结构，（11）教学实验设计，（12）课程综合设计。

　　《计算机组成原理（第4版）》是作者对“计算机组成原理”课程体系、教学内容、教学方法、教学手段进行综合改革的具体成果。

　　《计算机组成原理（第4版）》特色在于将基础性、时代性、系统性、实践性、实用性融为一体，文字教材、多媒体CAI软件、教学课件、习题答案库、自测试题库、教学仪器、实验设计、课程设计综合配套，形成“理论、实验、设计”三个过程相统一的立体化教学体系。全书文字流畅，通俗易懂，有广泛的适应面，是大专院校计算机系的教材，也可作为成人自学考试和全国计算机等级考试NCRE（四级）用书。

　　《计算机组成原理（第4版）》第三版获2002年教育部全国优秀教材一等奖，2005年国家级教学成果二等奖。第四版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·国家级精品课程主干教材与教学设备立体化教材：计算机组成原理（第4版）（附光盘1张）》特色：基础性、时代性、系统性、实践性、实用性、启发性融为一体，文字教材、多媒体CAI软件、教学课件、习题答案库、自测试题库、教学仪器、实验设计、课程设计综合配套，形成"理论、实验、设计"三个过程相统一的立体化教学体系。