計算機體系結構（世界著(zhù)名計算機教材精選）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

　?。?）闡述了理解計算機的工作原理所需掌握的概念。

　?。?）分為5個(gè)部分，內容包括基本體系結構的元素、編程模型和操作、存儲器層次結構、并行性和性能增強，最后一部分附錄給出了書(shū)中練習的提示和解決方案。

　?。?）精心選擇了適用于各個(gè)時(shí)代的示例。

　?。?）適合作為高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)計算機體系結構課程的教材。

　　本書(shū)介紹了理解計算機的操作系統所需掌握的概念。本書(shū)基于以下幾個(gè)方面編寫(xiě)。

　?。?）計算機的組件以電子方式工作的細節超出了本書(shū)的范圍。

　?。?）本書(shū)重點(diǎn)放在概念上，關(guān)注的是機器的體系結構的構件、它們的功能以及它們的交互。

　?。?）本書(shū)在任何必要的地方強調了軟件與硬件資源之間必不可少的聯(lián)系。

第1部分基本體系結構的元素

第1章簡(jiǎn)介3

1.1歷史背景3

1.1.1自動(dòng)化和機械計算器3

1.1.2從外部程序到存儲程序5

1.1.3各代計算機簡(jiǎn)介7

1.2內部操作簡(jiǎn)介10

1.2.1與機器通信10

1.2.2執行指令11

1.3未來(lái)展望12

第2章基本模塊14

2.1存儲器14

2.1.1定義14

2.1.2幾個(gè)技術(shù)元件15

2.2處理器16

2.2.1功能單元16

2.2.2處理器的寄存器17

2.2.3處理單元的元素20

2.2.4控制器的元件21

2.2.5地址計算單元22

2.3模塊之間的通信22

2.3.1PCI總線(xiàn)23

第3章信息的表示25

3.1復習25

3.1.1以2為基數25

3.1.2二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制表示26

3.2數字表示約定27

3.2.1整數27

3.2.2實(shí)數28

3.2.3浮點(diǎn)表示的一個(gè)示例——IEEE-754標準31

3.2.4動(dòng)態(tài)范圍與精度33

3.2.5實(shí)現33

3.2.6IEEE-754標準的擴展34

3.3字符表示34

3.3.18位表示34

3.3.2現代表示36

3.4練習37

第2部分編程模型和操作

第4章指令41

4.1編程模型41

4.1.1I8086的寄存器41

4.1.2地址構造和尋址模式42

4.2指令集44

4.2.1移動(dòng)指令44

4.2.2算術(shù)和邏輯指令45

4.2.3移位指令45

4.2.4轉移46

4.2.5其他指令48

4.3編程示例49

4.4從匯編語(yǔ)言到基本指令51

4.4.1匯編器51

4.4.2匯編階段52

4.4.3連接器53

4.4.4何時(shí)利用匯編語(yǔ)言編程54

第5章處理器55

5.1控制總線(xiàn)55

5.1.1復位線(xiàn)路56

5.1.2保持線(xiàn)路56

5.1.3等待控制線(xiàn)路56

5.1.4中斷線(xiàn)路57

5.1.5概念圖57

5.2指令的執行：一個(gè)示例57

5.2.1指令的執行59

5.2.2時(shí)序圖62

5.3定序器的構成63

5.3.1傳統的合成方法63

5.3.2微編程65

5.4擴展65

5.4.1協(xié)處理器65

5.4.2矢量擴展67

5.4.3DSP和GPU71

5.5練習72

第6章輸入和輸出74

6.1示例75

6.1.1示例：控制熱電偶75

6.1.2示例：串行終端連接79

6.2交換器的設計和尋址81

6.2.1交換器的設計81

6.2.2交換器尋址82

6.3交換模式83

6.3.1輪詢(xún)交換模式83

6.3.2直接存儲器存取84

6.3.3中斷88

6.4處理中斷88

6.4.1工作原理88

6.4.2示例90

6.4.3軟件中斷91

6.4.4屏蔽與取消屏蔽中斷91

6.4.5中斷優(yōu)先級或級別92

6.4.6類(lèi)似的機制92

6.5練習93

第3部分存儲器層次結構

第7章存儲器97

7.1存儲器資源97

7.2特征97

7.3存儲器層次結構98

7.3.1局部性原理99

7.3.2層次結構的組織和管理99

7.3.3定義和性能100

7.4存儲器大小和保護機制100

7.5分段101

7.5.1使用段寄存器：一個(gè)示例101

7.5.2使用段描述符102

7.6分頁(yè)103

7.7存儲器交叉存取和突發(fā)模式105

7.7.1C存取105

7.7.2S存取105

7.7.3突發(fā)模式106

7.7.4預取緩沖區107

7.8保護，I386的示例108

第8章緩存109

8.1高速緩沖存儲器109

8.1.1操作原理和體系結構109

8.1.2高速緩沖存儲器的操作109

8.1.3緩存設計111

8.2替換算法114

8.2.1LRU方法114

8.2.2多級緩存的情況118

8.2.3性能和模擬119

第9章虛擬存儲器122

9.1一般概念122

9.1.1操作122

9.1.2存取信息123

9.1.3地址翻譯123

9.2存取方法的規則124

9.2.1頁(yè)錯誤124

9.2.2多級分頁(yè)125

9.2.3服務(wù)信息、保護和訪(fǎng)問(wèn)權限125

9.2.4頁(yè)大小126

9.3程序執行的示例127

9.3.1引入翻譯緩存128

9.3.2執行129

9.3.3備注131

9.4二級分頁(yè)的示例132

9.4.1管理132

9.4.2處理服務(wù)位132

9.4.3信息訪(fǎng)問(wèn)中的步驟134

9.5頁(yè)式分段136

9.5.136位擴展138

9.6練習138

9.7文檔摘錄139

9.7.1MMU簡(jiǎn)介139

9.7.2TLB的描述140

9.7.3TLB特性142

第4部分并行性和性能增強