计算机组成原理与设计

第1章 计算机系统结构概述
1.1 概述
1.1.1 计算机的应用
1.1.2 计算机的类型、特征和性能指标
1.2 计算机系统的组成
1.2.1 计算机系统的硬件组成
1.2.2 计算机系统的软件组成
1.3 计算机的层次结构
1.3.1 计算机系统的层次结构
1.3.2 硬软件在逻辑上的等价性
1.4 未来计算机的发展趋势
1.4.1 计算机的发展概况
1.4.2 计算机发展总趋势
1.5 实例：打开计算机机箱
1.5.1 剖析鼠标
1.5.2 观察显示器
1.5.3 打开机箱
本章小结
习题1
第2章 运算器原理与设计
2.1 信息在计算机中的表示
2.1.1 数的表示
2.1.2 非数值数据的表示方法
2.1.3 数据校验码
2.2 算术逻辑运算基础
2.2.1 定点数的加减法
2.2.2 定点乘法运算
2.2.3 定点除法运算
2.2.4 浮点数的四则运算
2.2.5 逻辑运算
2.3 ALU原理、组织和设计
2.3.1 运算器的基本结构
2.3.2 加法器及其进位系统
2.3.3 集成电路构成ALU
2.3.4 运算器ALU设计
2.4 实例：IA-32中的浮点部件
2.4.1 IA-32的浮点系统结构
2.4.2 Intel SSE2浮点体系结构
本章小结
习题2
第3章 层次结构的存储器组织和设计
3.1 概述
3.1.1 存储系统的层次结构
3.1.2 存储器分类
3.1.3 主存储器的性能指标
3.2 半导体存储器和存储芯片
3.2.1 SRAM存储元和芯片
3.2.2 动态MOS存储元和芯片
3.2.3 只读存储器芯片
3.3 主存储器系统设计
3.3.1 高性能存储器
3.3.2 主存系统组织设计
3.4 层次结构的存储系统组织
3.4.1 高速缓存Cache
3.4.2 虚拟存储器
3.5 实例：Intel Pentium P4和AMD Opteron的存储器层次结构
3.5.1 Intel Pentium P4和AMD Opteron的层次结构存储器
3.5.2 减少缺失损失的技术
本章小结
习题3
第4章 指令系统
4.1 指令功能和类型
4.1.1 概述
4.1.2 数据传送类指令
4.1.3 输入/输出指令
4.1.4 算术运算类指令
4.1.5 逻辑运算类指令
4.1.6 程序转移控制类指令
4.1.7 处理机控制类指令
4.1.8 其他指令
4.2 指令格式
4.2.1 指令字长
4.2.2 操作码
4.2.3 地址码
4.3 寻址方式
4.3.1 指令的寻址方式
4.3.2 操作数寻址方式
4.4 RISC与CISC指令系统
4.4.1 CISC的特点
4.4.2 RISC结构采用的基本技术
4.4.3 经典CISC和纯RISC体系结构的比较
4.5 实例：Intel x86指令系统
4.5.1 Intel x86指令系统特点
4.5.2 Intel x86指令系统简介
4.6 实例：ARM指令系统
4.6.1 ARM指令系统的特点
4.6.2 ARM指令系统简介
本章小结
习题4
第5章 中央处理器原理与设计
5.1 处理器工作原理
5.1.1 处理器的功能
5.1.2 处理器组成
5.1.3 指令周期
5.1.4 时序产生器
5.1.5 时序控制方式
5.1.6 利用流水线提高处理器性能
5.2 控制器设计方法
5.2.1 硬布线逻辑控制器设计
5.2.2 微程序控制器设计
5.2.3 可编程逻辑设计
5.3 实例：典型的处理器
5.3.1 INTEL 8086/80286/80386/80486处理器
5.3.2 INTEL Pentium系列处理器
5.3.3 ARM处理器
本章小结
习题5
第6章 总线与输入/输出系统
6.1 总线系统
6.1.1 总线结构形态与系统总线连接方式
6.1.2 系统总线与I/O设备的信息传送方式
6.1.3 系统总线的组成及功能
6.1.4 总线的控制与通信
6.2 总线实例
6.2.1 PCI总线
6.2.2 USB和IEEE 1394总线
6.3 输入/输出系统
6.3.1 输入/输出接口
6.3.2 外围设备与CPU交换信息的方式
6.4 常用外围设备
6.4.1 基本的输入/输出设备
6.4.2 硬盘外存储器
6.5 实例：数码相机
本章小结
习题6
参考文献