計算機組成原理

第1章 計算機系統(tǒng)概述
1.1 計算機系統(tǒng)的基本組成及其層次結構
1.2 計算機硬件系統(tǒng)的五個功能部件及其功能
1.3 計算機系統(tǒng)主要的技術與性能指標
1.4 計算機的體系結構、組成和實現(xiàn)概述
1.5 計算柳發(fā)展進步、分類與拓展應用的進程
本章小結
習題與思考題
第2章 數(shù)字電路和邏輯設計基礎
2.1 數(shù)字電路基礎
2.1.1 半導體材料和二極管簡介
2.1.2 三極管的結構及其伏安特性
2.1.3 應用舉例
2.2 布爾代數(shù)知識基礎和基本邏輯門
2.2.1 布爾代數(shù)基礎知識
2.2.2 基本的邏輯門電路
2.3 常用的組合邏輯、時痛陳邏輯器件及其應用
2.3.1 組合邏輯電路
2.3.2 時序邏輯電路
2.3.3 應用舉例
2.4 可編程器件及其編程概述
2.4.1 可編程器件概述
2.4.2 可編程器件的功能設計與VHDL語言簡介
本章小結
習題與思考題
第3章 數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)運算算法
3.1 數(shù)字化信息編碼的概念和二進制編碼知識
3.1.1 數(shù)字化信息編碼的概念
3.1.2 二進制編碼和碼制轉(zhuǎn)換
3.2 數(shù)據(jù)表示——常用的信息編碼
3.2.1 邏輯類型數(shù)據(jù)的表示
3.2.2 字符類型數(shù)據(jù)的表示
3.2.3 多媒體信息的概述及其計算機表示
3.2.4 數(shù)值類型數(shù)據(jù)的表示
3.3 二進制數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方案與運算算法
3.3.1 原碼、反碼、補碼的定義
3.3.2 補碼加、減運算規(guī)則和電路實現(xiàn)
3.3.3 原碼一位乘法、除法的實現(xiàn)方案
3.4 檢錯糾錯碼
3.4.1 碼距
3.4.2 三種常見的校驗碼
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習題與思考題
第4章 計算機的運算器部件
4.1 算術邏輯運算單元的線路實現(xiàn)
4.2 計算機的定點運算器
4.2.1 定點運算器的功能、組成與控制
4.2.2 示例計算機的運算器部件的功能、組成與實現(xiàn)
4.2.3 MIPS計算機多周期CPU系統(tǒng)中的運算器部件的功能與組成
4.3 浮點運算與浮點運算器
4.3.1 浮點數(shù)的運算規(guī)則
4.3.2 浮點運算器舉例
4.4 提高運算器部件處理能力的可行途徑
4.4.1 計算機性能的提高和并行性發(fā)展概述
4.4.2 提高計算機運算器處理能力的可行途徑
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習題與思考題
第5章 指令系統(tǒng)和匯編語言程序設計
5.1 指令格式和指令系統(tǒng)概述
5.1.1 操作碼的組織與編碼
5.1.2 有關操作數(shù)的個數(shù)、來源、去向和地址安排
5.1.3 指令的分類
5.2 基本尋址方式概述
5.3 指令系統(tǒng)舉例
5.3.1 MIPS計算機的指令系統(tǒng)
5.3.2 TH_FPGA示例計算機的指令系統(tǒng)
5.4 計算機的匯編語言程序設計
5.4.1 匯編語言程序設計中的有關概念
5.4.2 示例計算機的匯編語言程序設計舉例
本章小結
習題與思考題
第6章 計算機的控制器部件
6.1 控制器的功能、組成與指令執(zhí)行步驟概述
6.1.1 控制器部件的功能和組成概述
6.1.2 指令的執(zhí)行步驟概述
6.2 硬連線控制器部件
6.2.1 硬連線控制器的組成和運行原理簡介
6.2.2 TH_FPGA示例計算機系統(tǒng)的硬連線控制器部件
6.2.3 MIPS計算機的控制器部件
6.3 微程序的控制器部件
6.3.1 微程序控制器的基本組成和運行原理簡介
6.3.2 微程序設計中的下地址形成邏輯和微程序設計
6.4 指令流水線的概念和實現(xiàn)技術
6.4.1 流水線的基本概念和主要性能指標
6.4.2 指令流水線中的相關問題及其解決思路
6.4.3 TH FPGA系統(tǒng)中的指令流水線方案
6.4.4 指令級并行技術
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習題與思考題
第7章 多級存儲器系統(tǒng)
7.1 存儲系統(tǒng)概述
7.1.1 存儲器分類
7.1.2 存儲器系統(tǒng)設計目標和存儲體系的實現(xiàn)
7.2 存儲器芯片
7.2.1 基本存儲位
7.2.2 存儲器芯片的組成
7.2.3 只讀存儲器
7.3 主存儲器
7.3.1 主存儲器概述
7.3.2 示例計算機的主存儲器組成和設計
7.4 高速緩沖存儲器
7.4.1 cache的基本結構和運行原理
7.4.2 主存與cache的地址映射
7.4.3 cache的命中率、寫入與替換策略
7.5 外部存儲器設備
7.5.1 外部存儲設備概述
7.5.2 磁記錄原理與記錄方式
7.5.3 硬磁盤設備
7.5.4 光盤設備
7.5.5 U盤簡介
7.6 虛擬存儲器
7.6.1 虛擬存儲器概述
7.6.2 段式虛擬存儲器
7.6.3 頁式虛擬存儲器
7.6.4 段頁式虛擬存儲器
本章小結
習題與思考題
第8章 總線與輸入/輸出系統(tǒng)
8.1 總線
8.1.1 總線概述
8.1.2 總線結構
8.1.3 總線控制
8.1.4 總線舉例
8.2 輸入/輸出系統(tǒng)
8.2.1 輸入/輸出系統(tǒng)概述
8.2.2 輸入/輸出設備
8.2.3 輸入/輸出接口
8.2.4 輸入/輸出控制方式
本章小結
習題與思考題
第9章 并行計算機體系結構
9.1 基礎知識與基本概念
9.1.1 計算機體系結構的分類
9.1.2 并行計算機系統(tǒng)的性能問題
9.1.3 并行計算機系統(tǒng)的軟件技術
9.2 SIMD計算機簡介
9.3 基于共享內(nèi)存的多處理機系統(tǒng)
9.3.1 一致性內(nèi)存訪問的IMA多處理機系統(tǒng)
9.3.2 非一致性內(nèi)存訪問的NUMA多處理機系統(tǒng)
9.3.3 僅高速緩存訪問的COMA多處理機系統(tǒng)
9.4 基于消息傳遞的多計算機系統(tǒng)
9.4.1 大規(guī)模并行處理機
9.4.2 工作站集群
本章小結
習題與思考題
參考文獻