計算機組成與體系結構

《計算機組成與體系結構（第2版）》內容具體安排如下：第1章緒論，是全書的概述部分，簡要介紹了計算機的硬件組成、計算機的硬件發展史、計算機系統的層次結構等內容。第2章運算方法與運算器，主要介紹計算機中數據的表示方法和校驗方式，討論計算機中各類運算的基本方法與實現原理，具體包括定點數的加減乘除運算和浮點數的運算。第3章存儲系統，主要討論多級結構的存儲系統、高速緩衝存儲器、主存儲器和虛擬存儲器。第4章指令系統，主要論述指令的格式與優化，介紹了幾種主要的尋址方式和指令的功能設計。第5章控制器，主要介紹計算機中控制信號的產生與實現方法，包括微程序控制和組合邏輯控制兩種控制方式。第6章輸入輸出系統，主要圍繞計算機的輸入和輸出功能進行講解，給出常用接口芯片的功能和分析方法，介紹總線的標準和分類。第7章體系結構，先介紹了計算機體系結構的基本概念，然後具體介紹了標量處理機、超標量處理機、超流水處理機、向量處理機、多處理機等。《計算機組成與體系結構（第2版）》內容豐富，結構清晰，具有良好的教學適用性、實用性和可操作性。《計算機組成與體系結構（第2版）》既適合作為計算機、電子信息等相關專業的本科、高職高專以及各類培訓班的教材，也可作為學生考研複習時的必備指導書。

第1章 概論

1．1 計算機組成與體系結構概述

1．2 計算機系統的組成

1．2．1 計算機硬件

1．2．2 計算機軟件

1．2．3 計算機系統的層次結構

1．2．4 計算機的工作過程

1．3 計算機系統的主要技術指標

1．3．1 機器字長

1．3．2 主頻

1．3．3 存儲容量

1．3．4 運算速度

1．4 計算機的發展

1．4．1 計算機的硬件發展

1．4．2 計算機體系結構的發展

1．5 Pentium和PowerPC

1．5．1 Pentium

1．5．2 PowerlPC

習題1

第2章 存儲系統

2．1 存儲系統概述

2．1．1 存儲體系

2．1．2 存儲器分類

2．1．3 存儲器的主要性能指標

2．2 主存儲器

2．2．1 主存儲器的基本組成

2．2．2 RAM

2．2．3 KUM

2．2．4 半導體存儲器的容量擴展

2．2．5 並行存儲技術

2．3 高速緩衝存儲器

2．3．1 Cache的基本工作原理

2．3．2 Cache-一主存地址映像與變換

2．3．3 Cache替換策略

2．3．4 Cache性能分析

2．3．5 多級Cache系統

2．3．6 典型Cache組織

2．4 虛擬存儲器

2．4．1 頁式虛擬存儲器

2．4．2 段式虛擬存儲器

2．4．3 段頁式虛擬存儲器

習題2

第3章 運算方法與運算器

3．1 數據的表示方法

3．1．1 進位計數制及其相互轉換

3．1．2 真值和機器數

3．1．3 十進制數的二進制編碼

3．1．4 字符的編碼

3．1．5 字節順序

3．2 定點數的表示

3．3 定點數的加減法運算

3．3．1 補碼的加減法運算及溢出判斷

3．3．2 移碼的加減法運算及溢出判斷

3．4 定點數的乘法運算

3．4．1 定點原碼一位乘

3．4．2 定點補碼一位乘

3．4．3 定點原碼兩位乘

3．4．4 定點補碼兩位乘

3．4．5 陣列乘法器

3．5 定點除法運算

3．5．1 定點原碼一位除

3．5．2 定點補碼一位除

3．6 浮點數的表示

3．6．1 一般表示方式

3．6．2 IEEE 754格式

3．7 浮點數的運算

3．7．1 浮點數的加減法運算

3．7．2 浮點數的乘除法運算

3．8 運算器

3．8．1 加法器

3．8．2 算術邏輯單元

3．8．3 定點運算器

3．8．4 浮點運算器

3．9 數據校驗碼

3．9．1 基本概念

3．9．2 奇偶校驗碼

3．9．3 海明校驗碼

3．9．4 循環冗餘校驗碼

習題3

第4章 指令系統

4．1 機器指令特徵

4．2 尋址技術

4．2．1 立即數尋址方式

4．2．2 寄存器尋址方式

4．2．3 直接尋址方式

4．2．4 間接尋址方式

4．2．5 基址尋址方式

4．2．6 變址尋址方式

4．2．7 相對尋址方式

4．2．8 堆棧尋址方式

4．3 指令系統的設計

4．3．1 編碼設計

4．3．2 功能設計

4．4 指令系統的種類

4．4．1 精簡指令系統

4．4．2 複雜指令系統

4．5 Pentium 4和PowerPC 620指令系統

4．5．1 Pentium 4指令系統

4．5．2 PowerPC 620指令系統

習題4

第5章 控制器

5．1 控制器的功能和基本結構

5．1．1 控制器的功能

5．1．2 控制器的組成

5．1．3 寄存器的組織

5．1．4 控制器的實現

5．2 時序系統與控制方式

5．2．1 指令週期和機器週期

5．2．2 節拍和脈衝

5．2．3 多級時序系統

5．2．4 控制器的控制方式

5．3 微程序控制

5．3．1 基本概念

5．3．2 基本原理

5．3．3 設計技術

5．3．4 微指令的格式設計

5．3．5 微指令的執行方式

5．4 硬佈線控制器

5．5 典型微處理器

5．5．1 Pentium微處理器

5．5．2 PowerPC處理器

習題5

第6章 輸入輸出系統

6．1 概述

6．1．1 I／O接口

6．1．2 I／O方式

6．1．3 總線

6．2 程序直接控制方式

6．2．1 程序查詢方式工作流程

6．2．2 程序查詢方式接口

6．3 程序中斷方式

6．3．1 中斷的基本概念

6．3．2 中斷方式的工作流程

6．3．3 多重中斷和中斷屏蔽技術

6．3．4 程序中斷方式接口

6．4 DMA方式

6．4．1 DMA方式的基本概念

6．4．2 DMA控制器的組成及傳送過程

6．5 I／O通道方式

6．5．1 概述

6．5．2 通道的工作原理

6．5．3 通道的類型

6．5．4 通道的流量

6．6 輸入輸出處理機

6．7 總線

6．7．1 總線的基本概念

6．7．2 總線結構

6．7．3 總線仲裁和數據傳送控制

6．8 輸入／輸出（I／O）設備

6．8．1 輸入設備

6．8．2 輸出設備

習題6

第7章 計算機體系結構

7．1 指令的重疊執行技術

7．1．1 指令的重疊執行方式

7．1．2 先行控制方式的原理和結構

7．2 流水線技術

7．2．1 流水線的工作原理

7．2．2 流水線的分類

7．2．3 流水線的相關問題

7．2．4 線性流水線的性能分析

7．3 超標量處理機和超流水線處理機

7．3．1 超標量處理機

7．3．2 超流水線處理機

7．3．3 超標量超流水線處理機

7．4 並行計算機

7．4．1 Flynn分類

7．4．2 SIMD

7．4．3 MIMD

7．5 Pentium 4和PowerPC 620的處理機結構

7．5．1 Pentium 4處理器

7．5．2 PowerPC 620處理器

習題7

參考文獻