計算機組成與系統結構（簡體書）

本書全面地講述了計算機系統的基本結構、各部件的組成及工作原理、相關技術的最新發展與應用等知識。全書共分8章，第1章和第2章為后面講述計算機的組成結構提供必要的基礎，包括計算機系統概論、數據編碼與數據運算方面的內容。第3章和第4章介紹計算機指令系統和中央處理器的結構和設計思想。第5章講述計算機的存儲體系結構，包括內存儲器、cache和輔助存儲器的組成及工作原理。第6章和第7章主要研究與輸入輸出有關的問題，包括常用的輸入輸出設備的介紹和輸入輸出系統的原理。第8章重點介紹計算機系統體系結構方面的知識。 本書內容豐富，取材合理，每章后有適量習題。本書可作為高等院校計算機及相關專業本科學生的教學用書，也可作為從事計算機研究的科技人員的技術參考書。

第1章 計算機系統概論
1.1 計算機的發展簡史
1.1.1 計算機的發展
1.1.2 計算機的應用
1.1.3 計算機的特性
1.1.4 計算機的分類
1.2 計算機的硬件系統
1.2.1 計算機的主要部件
1.2.2 計算機的典型結構
1.3 計算機的軟件系統
1.3.1 軟件系統
1.3.2 軟件和硬件的邏輯等價性
1.4 計算機系統的層次結構
1.5 計算機的主要技術指標
思考與練習
第2章 數據編碼與數據運算
2.1 數據信息的表示
2.1.1 數的機器碼表示
2.1.2 機器數的定點表示和浮點表示
2.1.3 十進制數的表示
2.1.4 非數值數據的表示
2.2 數據信息的校驗
2.2.1 數據校驗碼
2.2.2 奇偶校驗碼
2.2.3 海明校驗碼
2.2.4 循環冗余校驗碼
2.3 定點數加減法運算
2.3.1 機器數的移位與舍人
2.3.2 補碼加、減運算方法
2.3.3 補碼加、減運算的溢出問題
2.3.4 補碼加、減運算的實現
2.4 定點數乘除法運算
2.4.1 原碼乘法運算
2.4.2 補碼乘法運算
2.4.3 原碼除法運算
2.4.4 補碼除法運算
2.4.5 陣列乘法器和除法器
2.5 規格化浮點數算術運算
2.5.1 浮點數加減運算
2.5.2 浮點數乘除運算
2.6 邏輯運算
2.7 運算器的組成及功能
2.7.1 運算器的組成
2.7.2 用集成電路構成ALU
2.7.3 定點運算器和浮點運算器
思考與練習
第3章 計算機指令系統
3.1 概述
3.1.1 指令系統的基本概念
3.1.2 指令的要素
3.2 指令格式
3.2.1 指令字長
3.2.2 地址碼
3.2.3 操作碼
3.2.4 指令格式的優化設計
3.3 尋址技術
3.3.1 編址方式
3.3.2 指令的尋址方式
3.3.3 數據的尋址方式
3.3.4 堆棧操作與尋址
3.4 指令系統
3.4.1 指令的分類
3.4.2 指令系統的發展
3.4.3 指令系統舉例
思考與練習
第4章 中央處理器
4.1 控制器概述
4.1.1 控制器的功能
4.1.2 控制器的組成
4.1.3 控制器的組成方式
4.1.4 指令執行過程
4.2 時序系統與控制方式
4.2.1 時序系統
4.2.2 同步控制方式
4.2.3 異步控制方式
4.2.4 聯合控制方式
4.3 CPU的總體結構
4.3.1 寄存器的設置
4.3.2 CPU內部數據通路
4.3.3 指令的微操作控制
4.4 模型機
4.4.1 模型機的總體結構
4.4.2 模型機的指令系統
4.5 組合邏輯控制器
4.5.1 設計方法
4.5.2 微操作控制信號的產生
4.5.3 組合邏輯控制器的設計
4.6 微程序控制器
4.6.1 微程序控制的基本概念
4.6.2 微指令編碼法
4.6.3 微程序流的控制
4.6.4 微指令格式設計及執行方式
4.6.5 微程序控制器的設計
4.7 PLA(可編程邏輯陣列)控制器
思考與練習
第5章 存儲系統
5.1 存儲系統概述
5.1.1 存儲系統的層次結構
5.1.2 存儲器的分類
5.1.3 主存儲器的主要技術指標
5.2 主存儲器
5.2.1 主存儲器的基本結構
5.2.2 半導體隨機讀寫存儲器(RAM)
5.2.3 半導體只讀存儲器(ROM)
5.2.4 存儲器芯片
5.2.5 主存儲器的組成與控制
5.3 提高主存儲器性能的措施
5.3.1 并行主存系統
5.3.2 高速緩沖存儲器
5.3.3 相聯存儲器
5.3.4 虛擬存儲器
5.3.5 存儲保護
5.4 輔助存儲器
5.4.1 輔助存儲器的分類及發展
5.4.2 硬磁盤存儲器
5.4.3 軟磁盤存儲器和磁帶存儲器
5.4.4 光盤存儲器
思考與練習
第6章 輸入輸出設備
6.1 輸入輸出設備概述
6.2 輸入設備
6.2.1 鍵盤
6.2.2 鼠標
6.2.3 掃描儀
6.2.4 其他輸入設備
6.3 輸出設備
6.3.1 顯示器
6.3.2 打印機
6.3.3 漢字處理設備
思考與練習
第7章 輸入輸出系統
7.1 輸入輸出系統慨述
7.1.1 I/O接口的功能
7.1.2 I/O接口的分類
7.1.3 I/O接口的基本組成
7.2 總線結構
7.2.1 計算機總線概述
7.2.2 總線的控制方式
7.2.3 總線的通信方式
7.2.4 總線上信息的傳送方式
7.2.5 總線標準與標準總線
7.3 輸入輸出控制方式
7.3.1 程序直接控制方式
7.3.2 程序中斷控制方式
7.3.3 DMA控制方式
7.3.4 通道控制方式和I/O處理機方式
思考與練習
第8章 計算機系統結構
8.1 計算機系統結構概述
8.1.1 計算機系統結構的分類
8.1.2 計算機系統的性能評測
8.2 微型計算機系統、工作站與服務器
8.2.1 微型計算機系統
8.2.2 工作站
8.2.3 服務器
8.3 流水線技術
8.3.1 流水線的基本概念
8.3.2 流水線的性能指標
8.3.3 流水線中的相關問題
8.4 并行處理機系統
8.4.1 并行處理機系統概述
8.4.2 SIMD并行計算機（陣列處理機）
8.4.3 多處理機系統
8.5 非馮·諾依曼型計算機系統結構
8.5.1 數據流計算機
8.5.2 歸約機
8.5.3 人工智能計算機
思考與練習
參考文獻