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第1章 Neumann计算机概述 1

1.1 Neumann(诺依曼)计算机体系的确立 1

1.1.1 人类计算工具的进步 1

1.1.2 Neumann(诺依曼)计算机体系结构原理 4

1.1.3 Neumann计算机的基本组成 5

1.2 Neumann计算机的工作过程 7

1.2.1 程序对计算机的控制 7

1.2.2 控制的实现 8

1.2.3 计算机的解题过程 9

1.3 计算机系统组成 12

1.3.1 计算机的软件和硬件 12

1.3.2 总线与硬件体系结构 13

1.3.3 系统举例——IBM PC系统结构 15

1.3.4 计算机系统性能 20

1.3.5 计算机技术的进展 21

习题 24

第2章 信息表示与运算基础 26

2.1 二进制运算及其实现 26

2.1.1 二进制数与十进制数间的转换 26

2.1.2 二进制算术 27

2.1.3 加法器 28

2.1.4 逻辑运算与逻辑电路 30

2.1.5 八进制、十六进制和二十进制码 33

2.2 机器数 34

2.2.1 符号数及其编码 34

2.2.2 机器数的浮点与定点表示法 37

2.3 非数值数据编码 39

2.3.1 ASCII字符编码 39

2.3.2 汉字编码 40

2.3.3 语音编码 42

2.4 指令码 43

2.4.1 指令与指令系统 43

2.4.2 寻址方式 47

2.4.3 Intel 8086指令系统 51

2.5 抗干扰编码 55

2.5.1 奇偶校验码 55

2.5.2 海明码 57

2.5.3 循环冗余校验码(CRC) 58

习题 60

第3章 存储系统 68

3.1 分级存储体系的形成 68

3.1.1 对存储系统的性能要求 68

3.1.2 存储系统的分层结构 70

3.1.3 虚拟存储器 72

3.1.4 Cache-主存结构 74

3.2 主存储器组成 77

3.2.1 半导体记忆元件 77

3.2.2 主存储器结构 81

3.2.3 并行存储结构 84

3.2.4 并行系统中的存储组织 87

3.2.5 相联存储器 88

3.3 辅助存储器 90

3.3.1 辅助存储器的主要技术指标 90

3.3.2 磁表面存储原理 91

3.3.3 磁盘存储器 93

3.3.4 磁带存储器 98

3.3.5 光盘存储器 99

3.3.6 磁盘阵列RAID 104

习题 105

4.1.1 指令的时序 108

4.1 控制器基本逻辑 108

第4章 处理器技术 108

4.1.2 控制器的基本组成 110

4.1.3 组合逻辑控制器 111

4.1.4 微程序控制器 114

4.2 流水线技术 115

4.2.1 提高计算机处理能力的基本思路 115

4.2.2 流水线结构 117

4.2.3 流水线中的访存冲突和相关处理 119

4.2.4 流水线中的多发射技术 122

4.2.5 Pentium CPU 123

4.2.6 流水线向量处理机 126

4.3 RISC技术 130

4.3.1 RISC的产生 130

4.3.2 RISC技术要点 133

4.3.3 Power PC 138

4.3.4 RISC，CISC，VLIW技术的融合 139

4.4 阵列处理机 140

4.4.4 计算机并行技术的进步与开发策略 140

4.4.2 阵列处理机的特点与结构 141

习题 143

第5章 输入/输出系统 145

5.1 外部设备 145

5.1.1 外部设备分类及其发展 145

5.1.2 字符输入设备 148

5.1.3 字符输出设备 149

5.1.4 图形/图象设备 151

5.1.5 语音处理设备 157

5.1.6 虚拟现实技术 158

5.1.7 调制解调器 160

5.1.8 流通领域用外部设备 162

5.2 数据传送的控制方式 165

5.2.1 直接程序传送控制 165

5.2.2 程序中断控制 167

5.2.3 DMA控制 175

5.2.4 通道控制 180

5.3 接口 185

5.3.1 外部设备与主机的连接 185

5.3.2 并行通信和并行接口 187

5.3.3 串行通信和串行接口 189

5.3.4 缓冲技术 191

习题 192

第6章 计算机系统结构 194

6.1 总线 194

6.1.1 总线类型及其通信方式 194

6.1.2 总线的组成与仲裁 197

6.1.3 总线特性与性能指标 199

6.1.4 设备总线 202

6.1.5 系统总线 204

6.1.6 局部总线 205

6.2 多机系统 208

6.2.1 Flynn计算机系统分类 208

6.2.2 共享总线的多机系统 210

6.2.3 共享存储器的多处理机系统 212

6.3 非Neumann计算机 212

6.3.1 数据流计算机 213

6.3.2 归约机 217

6.3.3 智能计算机 218

6.3.4 人工神经网络计算机 222

习题 228

参考文献 229