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計算機組成與結構
（2011年中國鐵道出版社出版的圖書）
鎖定
- 書 名
- 計算機組成與結構
- 作 者
- 張瑜
- 出版社
- 中國鐵道出版社
- 出版時間
- 2011年8月
- 頁 數
- 212 頁
- 定 價
- 22 元
- ISBN
- 7-113-12691
- 策劃編輯
- 嚴曉舟
- 套系名稱
- 高等學校計算機類課程應用型人才培養規劃教材
計算機組成與結構內容簡介
“計算機組成”是計算機科學與技術專業的核心課程。
計算機組成與結構圖書目錄
第1章 計算機系統概論 1
1.1 計算機的發展歷程 1
1.2 計算機的硬件 4
1.2.1 計算機硬件的組成 4
1.2.2 計算機的工作過程 7
1.3 計算機的軟件 8
1.3.1 計算機系統軟件 8
1.3.2 計算機應用軟件 11
1.4 計算機系統的層次結構 11
1.4.1 從硬件角度劃分計算機系統 11
1.4.2 從軟件角度劃分計算機系統 12
1.5 計算機的性能指標 12
1.5.1 吞吐量和響應時間 13
1.5.2 CPU時鐘週期和主頻 13
1.5.3 每條指令平均時鐘週期數 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
2.1.3 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 尋址方式 48
3.4.1 隱含尋址 49
3.4.2 立即數尋址方式 49
3.4.3 直接尋址方式 49
3.4.4 寄存器尋址方式 49
3.4.5 間接尋址方式 50
3.4.6 變址尋址方式 51
3.4.7 相對尋址方式 51
3.4.8 基址尋址 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 字符串處理指令 53
3.5.5 轉移類指令 53
3.5.6 堆棧及堆棧操作指令 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 彙編語言源程序的結構 61
3.7.3 彙編語言程序設計的方法 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 硬佈線控制的計算機 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 硬佈線控制邏輯設計過程 69
4.3 微程序控制計算機 70
4.3.1 微程序控制的基本概念 70
4.3.2 實現微程序控制的基本原理 71
4.3.3 微程序設計技術 72
4.3.4 硬佈線控制與微程序控制的比較 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 鼠標 107
6.2.4 觸摸屏 108
6.2.5 圖像輸入設備（攝像機和數碼照相機） 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 打印設備 111
6.4.1 點陣針式打印機 111
6.4.2 激光打印機 112
6.4.3 噴墨打印機 113
6.4.4 熱轉印打字機 113
6.4.5 打印機的發展趨勢 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 硬磁盤存儲器 121
6.5.4 光盤存儲器 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 程序直接控制輸入/輸出方式 130
7.3 程序中斷輸入/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 總線結構 141
7.6.1 總線的分類 141
7.6.2 總線的結構 142
7.6.3 總線組成 143
7.6.4 總線標準 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 操作系統對多核處理器的支持 175
9.4 併發多線程技術 176
9.4.1 進程 176
9.4.2 線程 177
9.4.3 併發多線程技術 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 互連網絡 186
10.2.1 互連網絡的基本概念 186
10.2.2 靜態網絡 187
10.2.3 動態網絡 187
10.2.4 網絡的互連函數 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
- 參考資料
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- 1. 計算機組成與結構
