دانلود کتاب 计算机组成(原书第5版)

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前言
目录
第1章 计算机的基本结构
1.1 计算机的类型
1.2 功能部件
1.2.1 输入设备
1.2.2 存储器
1.2.3 运算器
1.2.4 输出设备
1.2.5 控制器
1.3 基本操作概念
1.4 总线结构
1.5 软件
1.6 性能
1.6.1 处理器时钟
1.6.2 基本性能公式
1.6.3 流水线和超标量操作
1.6.4 时钟频率
1.6.5 指令集：CISC和RISC
1.6.6 编译器
1.6.7 性能测量
1.7 多处理器和多计算机
1.8 发展历程
1.8.1 第一代计算机
1.8.2 第二代计算机
1.8.3 第三代计算机
1.8.4 第四代计算机
1.8.5 后第四代计算机
1.8.6 性能的发展
1.9 结束语
习题
参考文献
第2章 机器指令和程序
2.1 数、算术运算以及字符
2.1.1 数的表示
2.1.2 正数的加法
2.1.3 有符号数的加法和减法
2.1.4 整数算术运算中的溢出
2.1.5 字符
2.2 内存单元和寻址
2.2.1 按字节寻址能力
2.2.2 big-endian和little-endian分配
2.2.3 字的对齐
2.2.4 访问数、字符和字符串
2.3 存储器操作
2.4 指令和指令序列
2.4.1 寄存器传送标记
2.4.2 汇编语言符号
2.4.3 基本指令类型
2.4.4 指令执行和线性序列
2.4.5 转移
2.4.6 条件码
2.4.7 生成存储器地址
2.5 寻址方式
2.5.1 变量和常数的实现
2.5.2 间接和指针
2.5.3 变址和数组
2.5.4 相对寻址
2.5.5 附加方式
2.6 汇编语言
2.6.1 汇编指示
2.6.2 程序的汇编和执行
2.6.3 数的表示
2.7 基本输入／输出操作
2.8 堆栈和队列
2.9 子程序
2.9.1 子程序嵌套及处理器堆栈
2.9.2 参数传递
2.9.3 堆栈的结构
2.10 附加的指令
2.10.1 逻辑指令
2.10.2 移位和循环移位指令
2.10.3 乘法和除法
2.11 实例程序
2.11.1 向量点积程序
2.11.2 字节排序程序
2.11.3 链表
2.12 机器指令的编码
2.13 结束语
习题
第3章 ARM、Motorola与Intel指令集
部分Ⅰ ARM实例
3.1 寄存器、内存访问及数据传递
3.1.1 寄存器结构
3.1.2 内存访问指令和寻址方式
3.1.3 寄存器传送指令
3.2 算术和逻辑指令
3.2.1 算术指令
3.2.2 逻辑指令
3.3 转移指令
3.3.1 设置条件码
3.3.2 用于数值相加的循环程序
3.4 汇编语言
3.5 I／O操作
3.6 子程序
3.7 实例程序
3.7.1 向量点积程序
3.7.2 字节排序程序
3.7.3 链表的插入和删除子程序
部分Ⅱ 68000实例
3.8 寄存器与寻址方式
3.8.1 68000寄存器结构
3.8.2 寻址方式
3.9 指令
3.10 汇编语言
3.11 程序流控制
3.11.1 条件码标志
3.11.2 转移指令
3.12 I／O操作
3.13 堆栈和子程序
3.14 逻辑指令
3.15 实例程序
3.15.1 向量点积程序
3.15.2 字节排序程序
3.15.3 链表的插入和删除子程序
部分Ⅲ IA-32 Pentium实例
3.16 寄存器和寻址方式
3.16.1 IA-32寄存器结构
3.16.2 IA-32寻址方式
3.17 IA-32指令
3.18 IA-32汇编语言
3.19 程序流控制
3.19.1 条件跳转及条件码标志
3.19.2 无条件跳转
3.20 逻辑和移位／循环移位指令
3.20.1 逻辑操作
3.20.2 移位与循环移位操作
3.21 I／O操作
3.21.1 存储器映射I／O
3.21.2 独立I／O
3.21.3 块传送
3.22 子程序
3.23 其他指令
3.23.1 乘法与除法指令
3.23.2 多媒体扩展（MMX）指令
3.23.3 向量（SIMD）指令
3.24 实例程序
3.24.1 向量点积程序
3.24.2 字节排序程序
3.24.3 链表的插入与删除子程序
3.25 结束语
习题
参考文献
第4章 输入输出组织结构
4.1 访问I／O设备
4.2 中断
4.2.1 中断的硬件
4.2.2 中断的允许和禁止
4.2.3 处理多台设备
4.2.4 控制设备请求
4.2.5 异常
4.2.6 在操作系统中使用的中断
4.3 处理器举例
4.3.1 ARM中断结构
4.3.2 68000中断结构
4.3.3 Pentium的中断结构
4.4 直接存储器访问
4.5 总线
4.5.1 同步总线
4.5.2 异步总线
4.5.3 讨论
4.6 接口电路
4.6.1 并行端口
4.6.2 串行端口
4.7 标准I／O接口
4.7.1 外围部件互连（PCI）总线
4.7.2 SCSI总线
4.7.3 通用串行总线（USB）
4.8 结束语
习题
参考文献
第5章 存储器系统
5.1 基本概念
5.2 半导体随机存储器
5.2.1 存储器芯片的内部组织结构
5.2.2 静态存储器
5.2.3 异步动态随机存储器
5.2.4 同步动态随机存储器
5.2.5 大容量存储器的结构
5.2.6 存储器系统因素
5.2.7 Rambus存储器
5.3 只读存储器
5.3.1 ROM
5.3.2 PROM
5.3.3 EPROM
5.3.4 EEPROM
5.3.5 闪存
5.4 速度、容量和成本
5.5 高速缓存
5.5.1 映射功能
5.5.2 替换算法
5.5.3 映射技术的例子
5.5.4 商用处理器中高速缓存的例子
5.6 性能因素
5.6.1 交叉
5.6.2 命中率和失效开销
5.6.3 处理器芯片上的高速缓存
5.6.4 其他改进
5.7 虚拟存储器
5.8 存储器管理需求
5.9 辅助存储器
5.9.1 磁性硬盘
5.9.2 光盘
5.9.3 磁带系统
5.10 结束语
习题
参考文献
第6章 算术运算
6.1 有符号数加减法
6.2 快速加法器设计
6.3 正数乘法
6.4 有符号操作数乘法
6.5 快速乘法
6.5.1 乘数位偶重编码
6.5.2 求和项的进位保留加法
6.6 整数除法
6.7 浮点数及其操作
6.7.1 浮点数的IEEE标准
6.7.2 浮点数算术运算
6.7.3 保护位与截取
6.7.4 浮点操作的实现
6.8 结束语
习题
参考文献
第7章 基本处理部件
7.1 一些基本概念
7.1.1 寄存器传送
7.1.2 执行算术或逻辑操作
7.1.3 从存储器中取出一个字
7.1.4 向存储器中存储一个字
7.2 一条完整指令的执行
7.3 多总线结构
7.4 硬件控制
7.5 微程序控制
7.5.1 微指令
7.5.2 微程序的顺序
7.5.3 宽转移寻址方式
7.5.4 带有下一地址字段的微指令
7.5.5 预取微指令
7.5.6 仿真
7.6 结束语
习题
第8章 流水线
8.1 基本概念
8.1.1 高速缓存的作用
8.1.2 流水线性能
8.2 数据阻塞
8.2.1 操作数传递
8.2.2 用软件方法处理数据阻塞
8.2.3 副作用
8.3 指令阻塞
8.3.1 无条件转移
8.3.2 条件转移和转移预测
8.4 对指令集的影响
8.4.1 寻址方式
8.4.2 条件码
8.5 数据通路和控制
8.6 超标量操作
8.6.1 无序执行
8.6.2 执行完成
8.6.3 调度操作
8.7 UltraSPARCⅡ实例
8.7.1 SPARC体系结构
8.7.2 UltraSPARCⅡ
8.7.3 流水线结构
8.8 性能考虑
8.8.1 指令阻塞的影响
8.8.2 流水线的段数
8.9 结束语
习题
参考文献
第9章 嵌入式系统
9.1 嵌入式系统的实例
9.1.1 微波炉
9.1.2 数码照相机
9.1.3 家用遥测技术
9.2 嵌入式应用中的处理器芯片
9.3 一个简单的微控制器
9.3.1 并行I／O端口
9.3.2 串行I／O接口
9.3.3 计数器／定时器
9.3.4 中断控制机制
9.4 程序设计问题
9.4.1 轮询方法
9.4.2 中断方法
9.5 I／O设备的时序限制
9.5.1 通过环形缓冲区做传送的C程序
9.5.2 通过环形缓冲区做传送的汇编语言程序
9.6 反应计时器实例
9.6.1 用于反应计时器的C程序
9.6.2 用于反应计时器的汇编语言程序
9.6.3 最后评价
9.7 嵌入式处理器系列
9.7.1 基于Intel 8051的微控制器
9.7.2 Motorola微控制器
9.7.3 ARM微控制器
9.8 设计问题
9.9 片上系统
9.10 结束语
习题
参考文献
第10章 计算机外围设备
10.1 输入设备
10.1.1 键盘
10.1.2 鼠标
10.1.3 跟踪球、操作杆和触摸垫
10.1.4 扫描仪
10.2 输出设备
10.2.1 视频显示器
10.2.2 平面显示器
10.2.3 打印机
10.2.4 图形加速卡
10.3 串行通信连接
10.3.1 异步传输
10.3.2 同步传输
10.3.3 标准通信接口
10.4 结束语
习题
第11章 处理器系列
11.1 ARM系列
11.1.1 Thumb指令集
11.1.2 处理器和CPU内核
11.2 Motorola 680XO和ColdFire系列
11.2.1 68020处理器
11.2.2 68030和68040处理器的改进
11.2.3 68060处理器
11.2.4 ColdFire系列
11.3 IntelIA-32系列
11.3.1 IA-32存储器分段
11.3.2 16位模式
11.3.3 80386和80486处理器
11.3.4 Pentium处理器
11.3.5 Pentium Pro处理器
11.3.6 Pentium Ⅱ和Pentium Ⅲ处理器
11.3.7 Pentium 4处理器
11.3.8 AMD公司的IA-32处理器
11.4 PowerPC系列
11.4.1 寄存器集
11.4.2 存储器寻址方式
11.4.3 指令
11.4.4 PowerPC处理器
11.5 Sun公司SPARC系列
11.6 康柏ALPHA系列
11.6.1 指令和寻址方式的格式
11.6.2 ALPHA 21064处理器
11.6.3 ALPHA 21164处理器
11.6.4 ALPHA 21264处理器
11.7 Intel IA-64系列
11.7.1 指令包
11.7.2 条件执行
11.7.3 推测性装入
11.7.4 寄存器和寄存器堆栈
11.7.5 Itanium处理器
11.8 堆栈处理器
11.8.1 堆栈结构
11.8.2 堆栈指令
11.8.3 堆栈中的硬件寄存器
11.9 结束语
习题
参考文献
第12章 大型计算机系统
12.1 并行处理的形式
12.2 阵列处理器
12.3 通用多处理器结构
12.4 互连网络
12.4.1 信号总线
12.4.2 纵横（Crossbar）网络
12.4.3 多段网络
12.4.4 超立方体网络
12.4.5 网状网络
12.4.6 树状网络
12.4.7 环状网络
12.4.8 实用性因素
12.4.9 混合拓扑网络
12.4.10 对称式多处理器
12.5 多处理器的存储器组织结构
12.6 程序并行性与共享变量
12.6.1 共享变量访问
12.6.2 高速缓存一致性
12.6.3 加锁和高速缓存一致性
12.7 多计算机
12.7.1 局域网
12.7.2 以太网（CSMA／CD）总线
12.7.3 令牌环
12.7.4 工作站网络
12.8 共享存储器和消息传递实例
12.8.1 共享存储器实例
12.8.2 消息传递实例
12.9 性能因素
12.9.1 Amdahl定律
12.9.2 性能指标
12.10 结束语
习题
参考文献
附录A 逻辑电路
附录B ARM指令集
附录C Motorola 68000指令集
附录D Intel IA-32指令集
附录E 字符编码与数的转换
索引