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第1章 概述 1

1.1 计算机的发展历史 1

1.1.1 计算机的产生与发展 1

1.1.2 微型计算机的出现与发展 4

1.1.3 软件技术的兴起与发展 7

1.2 计算机系统结构组成 8

1.2.1 存储程序原理 8

1.2.2 计算机硬件组成 9

1.2.3 计算机软件组成 10

1.2.4 计算机系统层次结构 12

1.3 程序在计算机中的执行过程 13

1.3.1 计算机执行的简单实例 13

1.3.2 从高级语言到机器语言 14

1.3.3 硬件执行机器语言 14

1.3.4 操作系统和服务程序的作用 16

1.4 计算机性能评价 17

1.4.1 计算机硬件技术指标 17

1.4.2 计算机性能评价准则 18

1.5 计算机的应用与发展 20

1.5.1 计算机的应用 20

1.5.2 计算机的发展 23

习题 24

第2章 数字电路分析与设计 26

2.1 布尔代数 26

2.1.1 布尔代数及其基本运算 26

2.1.2 布尔代数的基本公式 26

2.1.3 布尔函数及其表示方法 27

2.1.4 布尔函数的化简与实现 31

2.2 组合逻辑电路分析与设计 37

2.2.1 组合逻辑电路的分析 37

2.2.2 组合逻辑电路的设计 38

2.3 同步时序逻辑电路分析与设计 41

2.3.1 引言 41

2.3.2 触发器 43

2.3.3 同步时序逻辑电路的分析 44

2.3.4 同步时序逻辑电路的设计 46

习题 48

第3章 运算方法和运算器 51

3.1 数据表示方法 51

3.1.1 数据格式 51

3.1.2 数的机器码表示 53

3.1.3 字符与字符串的表示方法 59

3.1.4 可靠性编码 60

3.2 基本运算 61

3.2.1 逻辑运算 62

3.2.2 算术运算 62

3.2.3 移位运算 62

3.3 定点运算 64

3.3.1 加减法运算 64

3.3.2 定点乘法运算 66

3.3.3 定点除法运算 72

3.4 定点运算器的组成 74

3.4.1 多功能算术逻辑运算单元 74

3.4.2 内部总线 78

3.4.3 定点运算器的基本结构 78

3.5 浮点运算方法和浮点运算器 79

3.5.1 浮点加（减）法运算 80

3.5.2 浮点乘（除）法运算 82

3.5.3 浮点运算器 83

习题 84

第4章 指令系统与汇编语言程序设计 86

4.1 指令系统概述 86

4.2 8086微机硬件结构简介 87

4.2.1 8086CPU及其寄存器 87

4.2.2 8086微机系统的主存储器与堆栈 92

4.2.3 8086CPU能直接处理的数据及其存放形式 93

4.3 指令格式 94

4.3.1 指令长度 94

4.3.2 操作码结构 94

4.3.3 地址码结构 96

4.3.4 8086CPU指令格式 96

4.4 寻址方式 98

4.4.1 概述 98

4.4.2 8086汇编语言与寻址方式有关的一些定义和约定 98

4.4.3 立即（数）寻址 99

4.4.4 直接寻址 99

4.4.5 寄存器寻址 100

4.4.6 寄存器间接寻址 100

4.4.7 基址寻址 101

4.4.8 变址寻址 101

4.4.9 相对寻址 102

4.4.10 基址变址寻址 102

4.5 指令与指令类型 103

4.5.1 传送类指令 104

4.5.2 算术运算类指令 108

4.5.3 位操作类指令 112

4.5.4 串操作类指令 116

4.5.5 程序控制类指令 119

4.5.6 处理器控制类指令 124

4.6 8086汇编语言 125

4.6.1 概述 125

4.6.2 汇编语言源程序的结构 126

4.6.3 伪指令 126

4.7 子程序设计 130

4.8 系统功能调用 134

习题 137

第5章 存储器 140

5.1 存储器概述 140

5.1.1 存储器的基本概念 140

5.1.2 存储器的分类 140

5.1.3 存储器的层次结构 142

5.2 主存储器 144

5.2.1 概述 144

5.2.2 随机存储器 148

5.2.3 只读存储器 153

5.2.4 半导体存储器的连接 155

5.3 高速缓存 162

5.3.1 高速缓存的工作原理 162

5.3.2 高速缓存-主存地址映射 163

5.3.3 高速缓存的分类 166

5.3.4 高速缓存的替换策略 167

5.4 辅助存储器 167

5.4.1 概述 167

5.4.2 硬磁盘存储器 168

5.4.3 光盘存储器 174

5.4.4 闪存 175

习题 176

第6章 控制器 178

6.1 构造一个计算机 178

6.1.1 实例计算机结构 178

6.1.2 指令系统 179

6.1.3 指令格式 180

6.1.4 计算机执行过程 182

6.2 控制器基本设计方法 182

6.2.1 指令周期 182

6.2.2 控制器基本组织 183

6.2.3 微操作 184

6.2.4 控制器设计方法 185

6.3 微操作技术 188

6.3.1 微操作安排 188

6.3.2 微操作控制信号设计 193

6.3.3 微操作组合电路实现 200

6.4 微程序技术 201

6.4.1 基本原理 201

6.4.2 微程序控制器构成 202

6.4.3 微程序控制器设计 202

习题 204

第7章 输入输出系统 205

7.1 输入输出设备 205

7.1.1 I／O设备概述 205

7.1.2 I／O设备的工作特点 207

7.2 输入输出接口 208

7.2.1 I／O接口的基本作用 208

7.2.2 I／O接口的基本组成 209

7.2.3 I／O接口的输入输出控制方法 211

7.2.4 I／O接口的编址 215

7.3 中断方式的输入输出 216

7.3.1 中断的基本问题 216

7.3.2 中断控制器 219

7.3.3 中断系统 224

7.4 DMA方式的输入输出 227

7.4.1 DMA的基本问题 227

7.4.2 DMA控制器 230

7.5 使用输入输出接口与设备 232

7.5.1 定时／计数器8253 232

7.5.2 异步串行通信接口8250. 239

7.5.3 并行接口芯片8255A简介 248

习题 250

第8章 总线 251

8.1 总线概述 251

8.1.1 总线的概念 251

8.1.2 总线的分类 251

8.2 总线的基本问题 252

8.2.1 总线的性能参数 252

8.2.2 总线设备 252

8.2.3 总线控制器 253

8.2.4 总线连接方式 253

8.2.5 总线复用 254

8.2.6 总线定时 254

8.2.7 总线仲裁 255

8.2.8 总线数据传送方式 255

8.3 常用的I／O总线 256

8.3.1 I／O总线标准 256

8.3.2 常用的I／O总线简介 257

习题 260

第9章 操作系统 262

9.1 操作系统概述 262

9.1.1 什么是操作系统 262

9.1.2 操作系统的发展史 263

9.1.3 操作系统的分类 266

9.1.4 常见操作系统介绍 267

9.2 操作系统的功能与结构 269

9.2.1 操作系统的功能 270

9.2.2 操作系统的结构 271

9.2.3 Windows操作系统结构剖析 273

9.3 操作系统运行机制 276

9.3.1 中断与异常 276

9.3.2 核心态与用户态 277

9.3.3 实例程序的执行 277

9.4 处理机管理 278

9.4.1 进程的概念 278

9.4.2 进程的表示 279

9.4.3 进程的控制 280

9.4.4 进程间通信 281

9.4.5 进程间同步与互斥 281

9.4.6 进程与线程 282

9.5 存储管理 283

9.5.1 存储管理的概念 283

9.5.2 连续存储管理方法 285

9.5.3 非连续存储管理方法 286

9.5.4 虚拟存储器 288

9.6 设备管理 288

9.6.1 设备管理的概念 289

9.6.2 设备管理的方法 290

9.6.3 Windows设备管理 290

9.7 文件管理 291

9.7.1 文件系统的概念 291

9.7.2 文件系统的组织 292

9.7.3 文件系统的使用 293

9.8 作业管理 293

9.8.1 用户使用界面 294

9.8.2 资源管理接口 295

9.9 操作系统的安全 295

9.9.1 操作系统的安全设计目标 295

9.9.2 操作系统的安全设计原则 296

9.9.3 Windows操作系统的安全设计 297

习题 298

附录A 汇编语言程序的上机实习指导 299

附录B ASCII字符编码表 313

参考文献 314