第1章  計算機系統(tǒng)概述/1

1.1  計算機發(fā)展歷程/1

1.1.1  計算機硬件的發(fā)展/1

1.1.2  計算機軟件的發(fā)展/2

1.1.3  計算機的分類與發(fā)展方向/2

1.1.4  本節(jié)習題精選/3

1.1.5  答案與解析/3

1.2  計算機系統(tǒng)層次結構/4

1.2.1  計算機系統(tǒng)的組成/4

1.2.2  計算機硬件的基本組成/4

1.2.3  計算機軟件的分類/6

1.2.4  計算機的工作過程/7

1.2.5  計算機系統(tǒng)的多級層次結構/7

1.2.6  本節(jié)習題精選/8

1.2.7  答案與解析/10

1.3  計算機的性能指標/13

1.3.1  計算機的主要性能指標/13

1.3.2  幾個專業(yè)術語/14

1.3.3  本節(jié)習題精選/14

1.3.4  答案與解析/17

1.4  本章小結/20

1.5  常見問題和易混淆知識點/21

第2章  數(shù)據(jù)的表示和運算/24

2.1  數(shù)制與編碼/24

2.1.1  進位計數(shù)制及其相互轉換/24

2.1.2  真值和機器數(shù)/26

2.1.3  BCD碼/27

2.1.4  字符與字符串/27

2.1.5  校驗碼/28

2.1.6  本節(jié)習題精選/31

2.1.7  答案與解析/33

2.2  定點數(shù)的表示與運算/36

2.2.1  定點數(shù)的表示/36

2.2.2  定點數(shù)的運算/39

2.2.3  強制類型轉換/45

2.2.4  本節(jié)習題精選/47

2.2.5  答案與解析/54

2.3  浮點數(shù)的表示與運算/62

2.3.1  浮點數(shù)的表示/62

2.3.2  浮點數(shù)的加減運算/64

2.3.3  本節(jié)習題精選/66

2.3.4  答案與解析/71

2.4  算術邏輯單元（ALU）/78

2.4.1  串行加法器和并行加法器/79

2.4.2  算術邏輯單元的功能和結構/82

2.4.3  本節(jié)習題精選/83

2.4.4  答案與解析/84

2.5  本章小結/85

2.6  常見問題和易混淆知識點/86

第3章  存儲系統(tǒng)/89

3.1  存儲器的層次結構/90

3.1.1  存儲器的分類/90

3.1.2  存儲器的性能指標/91

3.1.3  本節(jié)習題精選/91

3.1.4  答案與解析/92

3.2  存儲器的層次化結構/93

3.2.1  多級存儲系統(tǒng)/93

3.2.2  本節(jié)習題精選/94

3.2.3  答案與解析/94

3.3  半導體隨機存儲器/95

3.3.1  半導體存儲芯片/95

3.3.2  SRAM和DRAM/96

3.3.3  只讀存儲器/98

3.3.4  本節(jié)習題精選/99

3.3.5  答案與解析/101

3.4  主存儲器與CPU的連接/103

3.4.1  連接原理/103

3.4.2  主存容量的擴展/104

3.4.3  存儲芯片的地址分配和片選/105

3.4.4  存儲器與CPU的連接/106

3.4.5  本節(jié)習題精選/107

3.4.6  答案與解析/109

3.5  雙端口RAM和多模塊存儲器/114

3.5.1  雙端口RAM/114

3.5.2  多模塊存儲器/115

3.5.3  本節(jié)習題精選/117

3.5.4  答案與解析/118

3.6  高速緩沖存儲器/120

3.6.1  程序訪問的局部性原理/120

3.6.2  Cache的基本工作原理/121

3.6.3  Cache和主存的映射方式/122

3.6.4  Cache中主存塊的替換算法/124

3.6.5  Cache寫策略/124

3.6.6  本節(jié)習題精選/125

3.6.7  答案與解析/130

3.7  虛擬存儲器/136

3.7.1  虛擬存儲器的基本概念/136

3.7.2  頁式虛擬存儲器/137

3.7.3  段式虛擬存儲器/137

3.7.4  段頁式虛擬存儲器/138

3.7.5  快表（TLB）/138

3.7.6  虛擬存儲器與Cache的比較/139

3.7.7  本節(jié)習題精選/139

3.7.8  答案與解析/143

3.8  本章小結/147

3.9  常見問題和易混淆知識點/148

第4章  指令系統(tǒng)/150

4.1  指令格式/150

4.1.1  指令的基本格式/150

4.1.2  定長操作碼指令格式/152

4.1.3  擴展操作碼指令格式/152

4.1.4  本節(jié)習題精選/153

4.1.5  答案與解析/155

4.2  指令尋址方式/158

4.2.1  指令尋址和數(shù)據(jù)尋址/158

4.2.2  常見的數(shù)據(jù)尋址方式/158

4.2.3  本節(jié)習題精選/162

4.2.4  答案與解析/169

4.3  CISC和RISC的基本概念/174

4.3.1  復雜指令系統(tǒng)計算機（CISC）/174

4.3.2  精簡指令系統(tǒng)計算機（RISC）/175

4.3.3  CISC和RISC的比較/175

4.3.4  本節(jié)習題精選/176

4.3.5  答案與解析/176

4.4  本章小結/177

4.5  常見問題和易混淆知識點/178

第5章  中央處理器/180

5.1  CPU的功能和基本結構/180

5.1.1  CPU的功能/180

5.1.2  CPU的基本結構/181

5.1.3  本節(jié)習題精選/182

5.1.4  答案與解析/184

5.2  指令執(zhí)行過程/186

5.2.1  指令周期/186

5.2.2  指令周期的數(shù)據(jù)流/187

5.2.3  指令執(zhí)行方案/189

5.2.4  本節(jié)習題精選/190

5.2.5  答案與解析/192

5.3  數(shù)據(jù)通路的功能和基本結構/194

5.3.1  數(shù)據(jù)通路的功能/194

5.3.2  數(shù)據(jù)通路的基本結構/194

5.3.3  本節(jié)習題精選/195

5.3.4  答案與解析/200

5.4  控制器的功能和工作原理/205

5.4.1  控制器的結構和功能/205

5.4.2  硬布線控制器/206

5.4.3  微程序控制器/210

5.4.4  本節(jié)習題精選/215

5.4.5  答案與解析/220

5.5  指令流水線/224

5.5.1  指令流水線的基本概念/224

5.5.2  流水線的分類/226

5.5.3  影響流水線的因素/226

5.5.4  流水線的性能指標/227

5.5.5  超標量流水線的基本概念/228

5.5.6  本節(jié)習題精選/229

5.5.7  答案與解析/234

5.6  本章小結/240

5.7  常見問題和易混淆知識點/242

第6章  總線/243

6.1  總線概述/243

6.1.1  總線基本概念/243

6.1.2  總線的分類/244

6.1.3  系統(tǒng)總線的結構/244

6.1.4  總線的性能指標/245

6.1.5  本節(jié)習題精選/246

6.1.6  答案與解析/249

6.2  總線仲裁/252

6.2.1  集中仲裁方式/252

6.2.2  分布仲裁方式/254

6.2.3  本節(jié)習題精選/254

6.2.4  答案與解析/255

6.3  總線操作和定時/256

6.3.1  總線傳輸?shù)?個階段/256

6.3.2  同步定時方式/256

6.3.3  異步定時方式/256

6.3.4  本節(jié)習題精選/257

6.3.5  答案與解析/258

6.4  總線標準/259

6.4.1  常見的總線標準/259

6.4.2  本節(jié)習題精選/260

6.4.3  答案與解析/261

6.5  本章小結/261

6.6  常見問題和易混淆知識點/262

第7章  輸入/輸出系統(tǒng)/263

7.1  I/O系統(tǒng)基本概念/263

7.1.1  輸入/輸出系統(tǒng)/263

7.1.2  I/O控制方式/264

7.1.3  本節(jié)習題精選/264

7.1.4  答案與解析/265

7.2  外部設備/265

7.2.1  輸入設備/265

7.2.2  輸出設備/265

7.2.3  外存儲器/267

7.2.4  本節(jié)習題精選/269

7.2.5  答案與解析/271

7.3  I/O接口/272

7.3.1  I/O接口的功能/272

7.3.2  I/O接口的基本結構/273

7.3.3  I/O接口的類型/273

7.3.4  I/O端口及其編址/273

7.3.5  本節(jié)習題精選/274

7.3.6  答案與解析/275

7.4  I/O方式/276

7.4.1  程序查詢方式/276

7.4.2  程序中斷方式/277

7.4.3  DMA方式/281

7.4.4  本節(jié)習題精選/284

7.4.5  答案與解析/291

7.5  本章小結/298

7.6  常見問題和易混淆知識點/299

參考文獻/301