計(jì)算機(jī)組成與操作系統(tǒng)

前言
第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引論1
1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1
1.1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件1
1.1.2 馮.諾依曼計(jì)算機(jī)模型3
1.1.3 計(jì)算機(jī)硬件的基本組成5
1.1.4 計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成與實(shí)現(xiàn)6
1.1.5 操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)9
1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程12
1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類17
1.3.1 概述 17
1.3.2 弗林分類法18
1.4 計(jì)算機(jī)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)19
1.5 微處理器與微型計(jì)算機(jī)25
1.5.1 微處理器與微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展25
1.5.2 多核處理器28
1.6 中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展歷程30
1.7 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)32
1.7.1 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用32
1.7.2 計(jì)算機(jī)發(fā)展的動(dòng)力36
1.7.3 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)37
第2章 計(jì)算機(jī)中信息的表示與運(yùn)算40
2.1 數(shù)據(jù)的表示40
2.1.1 定點(diǎn)數(shù)的表示40
2.1.2 浮點(diǎn)數(shù)的表示44
2.2 定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算50
2.2.1 邏輯運(yùn)算50
2.2.2 移位運(yùn)算51
2.2.3 加法與減法運(yùn)算53
2.2.4乘法運(yùn)算57
2.2.5除法運(yùn)算63
2.2.6算術(shù)邏輯單元67
2.3浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算71
2.3.1浮點(diǎn)數(shù)加、減運(yùn)算71
2.3.2浮點(diǎn)數(shù)乘、除運(yùn)算74
2.4面向錯(cuò)誤檢測(cè)與糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)編碼74
2.5字符與字符串79
2.6面向存儲(chǔ)與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編碼83
第3章處理器87
3.1處理器的指令集87
3.1.1概述87
3.1.2指令的操作碼與操作數(shù)88
3.1.3 尋址方式89
3.1.4指令的基本功能與指令集設(shè)計(jì)93
3.1.5指令的格式98
3.1.6面向多媒體處理的增強(qiáng)指令101
3.2處理器的組成與工作過(guò)程103
3.2.1處理器的基本功能和基本組成103
3.2.2 計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程107
3.2.3采用流水線技術(shù)的處理器108
3.3從CISC到RISC114
3.3.1RISC產(chǎn)生的背景114
3.3.2RISC的定義116
3.3.3 指令級(jí)并行技術(shù)117
3.4Intel 80x86系列微處理器125
3.4.1Intel 8086/8088 微處理器125
3.4.2Intel 80286、80386和80486
微處理器133
3.4.3 Intel Pentium系列微處理器136
3.5ARM系列微處理器139
3.5.1 概述 139
3.5.2ARM微處理器的模式、工作
狀態(tài)和寄存器組織140
3.5.3ARM微處理器的存儲(chǔ)器組織
和尋址方式143
3.5.4ARM微處理器的指令集146
第4章控制器153
4.1概述153
4.2硬布線控制器158
4.3微程序控制器161
第5章總線技術(shù)167
5.1 概述 167
5.2 總線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)170
5.3總線控制173
5.3.1總線仲裁173
5.3.2總線通信控制177
5.4 總線的性能指標(biāo)180
5.5 總線標(biāo)準(zhǔn)183
5.5.1微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)183
5.5.2 微型計(jì)算機(jī)的局部總線標(biāo)準(zhǔn)186
5.5.3 I/O總線標(biāo)準(zhǔn)舉例187
第6章 存儲(chǔ)系統(tǒng)190
6.1 存儲(chǔ)器的分類與性能評(píng)價(jià)190
6.1.1 存儲(chǔ)器的分類190
6.1.2 存儲(chǔ)器的性能評(píng)價(jià)190
6.2 存儲(chǔ)器訪問(wèn)的局部性原理與層次
結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)191
6.2.1 存儲(chǔ)器訪問(wèn)的局部性原理191
6.2.2 層次結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)191
6.3 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器193
6.3.1 隨機(jī)訪問(wèn)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器193
6.3.2 只讀存儲(chǔ)器200
6.4 主存儲(chǔ)器203
6.4.1 主存儲(chǔ)器的組成203
6.4.2 提高主存儲(chǔ)器訪問(wèn)帶寬的方法206
6.4.3Pentium微處理器的主存儲(chǔ)器
組成209
6.4.4存儲(chǔ)芯片的發(fā)展210
6.5 高速緩沖存儲(chǔ)器213
6.5.1 Cache的工作原理213
6.5.2地址映像與變換216
6.5.3 替換算法221
6.5.4 寫(xiě)入策略223
6.5.5 兩級(jí)Cache與分裂型Cache224
6.5.6 Cache的性能評(píng)價(jià)224
第7章 8086/8088匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)228
7.1 引言228
7.1.1匯編語(yǔ)言的基本概念與學(xué)習(xí)
匯編語(yǔ)言的重要性228
7.1.28086/8088匯編語(yǔ)言的
基本語(yǔ)法229
7.2 順序程序設(shè)計(jì)233
7.2.1概述233
7.2.2尋址方式的表示234
7.2.3表達(dá)式的使用236
7.2.4 屬性取代符238
7.2.5 屬性分離符/數(shù)值回送操作符239
7.2.6運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)241
7.2.7 乘除法運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)241
7.2.8 算術(shù)移位和邏輯移位243
7.3 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)244
7.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)247
7.5 字符串操作程序設(shè)計(jì)254
7.6宏、條件匯編與重復(fù)匯編257
7.7 子程序設(shè)計(jì)263
7.8 8086/8088微處理器的其他指令
與應(yīng)用270
第8章計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備274
8.1 輸入設(shè)備274
8.1.1 鍵盤(pán)274
8.1.2 鼠標(biāo)276
8.2 輸出設(shè)備277
8.2.1 陰極射線管顯示器277
8.2.2 平板顯示器282
8.2.3 打印機(jī)283
8.3 輔存設(shè)備285
8.3.1 硬盤(pán)285
8.3.2 光盤(pán)288
8.3.3 U盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)289
第9章 I/O接口291
9.1 I/O技術(shù)的發(fā)展291
9.2 I/O接口的組成與工作原理293
9.3 中斷系統(tǒng)297
9.3.1 中斷的處理過(guò)程297
9.3.2中斷屏蔽300
9.3.3 中斷控制器8259A302
9.3.4 8086/8088微處理器的中斷
系統(tǒng)304
9.4 DMA技術(shù)306
9.5 通道技術(shù)309
第10章 操作系統(tǒng)概述311
10.1 操作系統(tǒng)的概念、特征、功能和
提供的服務(wù)311
10.1.1 操作系統(tǒng)的概念311
10.1.2 操作系統(tǒng)的特征312
10.1.3 操作系統(tǒng)的功能313
10.1.4 操作系統(tǒng)提供的服務(wù)313
10.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類314
10.2.1 操作系統(tǒng)的發(fā)展314
10.2.2 操作系統(tǒng)的分類317
10.3 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境318
10.3.1 內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)318
10.3.2 中斷與異常318
10.3.3 系統(tǒng)調(diào)用318
10.3.4 操作系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程319
10.4 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的新發(fā)展320
第11章 I/O管理321
11.1 概述321
11.2 I/O核心子系統(tǒng)324
11.2.1 I/O調(diào)度324
11.2.2 高速緩存與緩沖區(qū)325
11.2.3 設(shè)備分配與回收325
11.2.4 假脫機(jī)技術(shù)326
11.2.5 I/O出錯(cuò)處理327
第12章 文件管理328
12.1 文件系統(tǒng)基礎(chǔ)328
12.1.1 文件概念328
12.1.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)329
12.1.3 目錄結(jié)構(gòu)330
12.1.4 文件共享332
12.1.5 文件的訪問(wèn)控制333
12.2 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)335
12.2.1 文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)335
12.2.2 目錄的實(shí)現(xiàn)336
12.2.3 文件的實(shí)現(xiàn)336
12.3 磁盤(pán)組織與管理340
12.3.1 磁盤(pán)的組織340
12.3.2 磁盤(pán)調(diào)度算法341
12.3.3 磁盤(pán)中物理塊的優(yōu)化分布342
12.3.4 磁盤(pán)的錯(cuò)誤處理343
第13章 進(jìn)程管理與處理器調(diào)度345
13.1 進(jìn)程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換345
13.2 進(jìn)程的組織與控制347
13.2.1 進(jìn)程組織347
13.2.2 進(jìn)程控制348
13.3 進(jìn)程的同步與互斥351
13.4 進(jìn)程間通信362
13.5 死鎖及其處理363
13.6 處理器調(diào)度366
13.7 線程的概念與多線程模型370
第14章 內(nèi)存管理與虛擬存儲(chǔ)器373
14.1 內(nèi)存管理基礎(chǔ)373
14.2 連續(xù)分配的內(nèi)存管理375
14.3 非連續(xù)分配的內(nèi)存管理378
14.3.1 段式存儲(chǔ)管理378
14.3.2 頁(yè)式存儲(chǔ)管理379
14.3.3 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理381
14.4 虛擬存儲(chǔ)器382
14.5 頁(yè)面替換與頁(yè)面分配386
14.5.1 頁(yè)面替換386
14.5.2 頁(yè)面分配387
14.6 Cache與虛擬存儲(chǔ)器的協(xié)同390
附錄394
附錄A 圖靈機(jī)模型394
附錄B 圖靈獎(jiǎng)歷年獲得者394
附錄C 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換397
附錄D EBCDIC碼400
附錄E 8086/8088指令格式401
附錄F 相聯(lián)存儲(chǔ)器402
參考文獻(xiàn)404