
计算机原理与系统结构(第二版)
《计算机原理与系统结构(第二版)》是2006年清华大学出版社出版的图书,作者是侯炳辉。
基本介绍
- 书名:计算机原理与系统结构(第二版)
- 作者:侯炳辉
- ISBN:9787302050490
- 定价:23元
- 出版社:清华大学出版社
- 出版时间:2006年4月6日
- 装帧:平装
- 印次:2-8
- 印刷日期:2006年4月6日
内容简介
本书是信息管理与信息系统专业的技术基础教材,由3部分组成:(1)计算机系统概论(2)计算机原理,包括数据及其表示、运算器及其运算方法、控制器及指令系统、主存储器及主存储体系结构,输入输出系统等;(3)计算机系统结构,包括并行处理结构与多机结构、新一代机结构。
编辑推荐
本书特点:(1)有别于计算机专业的教材,适用于管理类各专业;(2)有一定的深度和广度;(3)满足开发现代管理信息系统的要求;(4)具有与MIS专业相适应的先进性与系统性。 读者对象:信息管理与信息系统、管理工程技术经济、系统工程、工业自动化以及其他非计算机专业的师生。也可供社会上开发套用计算机系统的工程师和工程技术人员参考。
目录
第1章计算机系统概论1
11计算机发展概况1
12计算机的分类及其套用2
13计算机硬体4
1.3.1计算机硬体结构4
1.3.2主要部件简介6
1.3.3计算机系统的性能指标8
14计算机软体10
1.4.1作业系统概述10
1.4.2资料库管理系统概述12
1.4.3计算机网路系统12
1.4.4高级语言及语言处理器13
1.4.5常用的通用软体13
习题14第2章计算机数据表示15
21数值数据的表示15
2.1.1进位计数制及其相互转换15
2.1.2数值数据的机器码錶示22
22非数值数据的表示29
2.2.1字元数据29
2.2.2逻辑数据31
2.2.3汉字的表示方法33
2.2.4语音的计算机表示方法38
2.2.5点阵图图像的计算机表示38
2.2.6图形的计算机表示39
23校验40
2.3.1奇偶校验码40
2.3.2交叉校验41
2.3.3循环冗余校验码41
2.3.4海明校验码43
习题43第3章运算方法及运算器45
31定点加减法运算45
3.1.1补码加法运算45
3.1.2补码减法运算47
3.1.3溢出及其检测方法48
3.1.4基本的二进制加/减法器50
3.1.5基本的十进制加法器52
32定点乘法运算54
3.2.1原码一位乘法54
3.2.2补码一位乘法57
3.2.3阵列乘法器61
33定点除法运算64
3.3.1原码一位除法64
3.3.2补码一位除法68
3.3.3阵列除法器70
34浮点算术运算72
3.4.1浮点加法和减法72
3.4.2浮点乘法运算74
3.4.3浮点除法运算74
35逻辑运算75
3.5.1逻辑非75
3.5.2逻辑加75
3.5.3逻辑乘76
3.5.4逻辑异或76
36运算器的组成和结构77
3.6.1多功能算术/逻辑运算单元(ALU)77
3.6.2内部汇流排78
3.6.3运算器的基本结构79
3.6.4运算器组成实例81
习题84第4章指令系统及控制器85
41计算机的指令系统85
4.1.1指令系统85
4.1.2指令的格式85
4.1.3指令的结构及分类87
42指令的定址方式88
4.2.1定址的概念89
4.2.2基本的定址方式89
4.2.3暂存器定址方式91
4.2.4扩展定址方式95
43中央处理器的功能及组成99
4.3.1CPU的功能100
4.3.2CPU的组成100
4.3.3CPU中的主要暂存器100
4.3.4操作控制器及时序产生器103
44指令周期104
4.4.1指令周期的基本概念104
4.4.2非访内指令的指令周期105
4.4.3直接访内指令的指令周期107
4.4.4间接访内指令的指令周期111
4.4.5程式控制指令的指令周期113
45组合逻辑控制器115
4.5.1组合逻辑控制器的原理115
4.5.2组合逻辑控制器举例116
4.6微程式控制器118
4.6.1微程式控制的基本原理118
4.6.2串/并行微程式控制120
47PLA控制器120
4.7.1可程式逻辑阵列(PLA)的基本原理120
4.7.2PLA控制器121
48套用重叠原理的流水线处理122
4.8.1指令重叠控制方式122
4.8.2流水控制方式125
4.9堆叠型处理128
4.9.1堆叠型处理的基本工作原理128
4.9.2堆叠处理机的指令130
4.9.3堆叠机器的程式设计132
4.9.4堆叠性能的改进132
习题133第5章存储器及存储体系134
5.1存储器概述134
5.1.1存储器的基本概念134
5.1.2主存储器的性能指标134
5.1.3存储器的分级结构136
5.1.4存储器的分类137
52主存储器的基本结构和操作141
5.2.1存储体阵列142
5.2.2地址解码驱动系统142
5.2.3存储器的基本操作144
53半导体随机存储器145
5.3.1半导体存储器的基本存储原理145
5.3.2半导体随机存储器实例147
5.3.3半导体RAM的组织148
5.3.4半导体随机动态存储器刷新150
54只读存储器150
5.4.1MROM存储原理150
5.4.2PROM存储原理151
5.4.3EPROM存储原理152
55多体交叉存储器和双口存储器152
5.5.1多体交叉存储器的工作原理152
5.5.2双口存储原理156
56存储器的层次结构156
5.6.1什幺是存储器的层次结构156
5.6.2存储器层次结构的工作原理157
57高速缓冲存储器cache159
5.7.1cache的工作机制159
5.7.2cache基本原理160
5.7.3cache与主存数据的一致性161
5.7.4替换策略161
5.7.5高速缓冲器cache的构成162
58虚拟存储器163
5.8.1虚拟存储器的基本概念163
5.8.2页式虚拟存储器164
5.8.3段式虚拟存储器167
5.8.4存储器管理部件168
59磁碟存储器169
5.9.1磁碟的磁记录原理和信息分布169
5.9.2硬碟存储器的组成170
5.9.3硬碟的技术参数173
5.9.4硬碟控制器的工作过程175
510光碟存储器CD175
5.10.1CD\|ROM的工作原理176
5.10.2WORM一次写多次读光碟177
5.10.3可重写光碟177
5.10.4DVD光碟177
5.10.5光碟系统工作过程178
习题179第6章输入输出系统181
6.1输入输出系统的组成181
6.1.1输入输出设备182
6.1.2输入输出接口182
6.1.3I/O接口软体183
62I/O接口与接口标準183
6.2.1I/O接口类型183
6.2.2I/O接口功能183
6.2.3I/O接口逻辑结构184
6.2.4接口标準185
6.2.5计算机汇流排与I/O接口185
63输入输出系统的发展188
64程式查询方式189
6.4.1设备编址和I/O指令189
6.4.2程式查询方式的接口190
6.4.3程式查询输入输出方式191
65程式中断方式193
6.5.1中断的基本概念193
6.5.2中断回响过程195
6.5.3中断处理197
6.5.4中断系统的软硬体功能分配199
6.5.5程式中断方式的基本接口199
6.5.6单级中断和中断向量的产生200
6.5.7多级中断202
66DMA方式204
6.6.1DMA方式的基本概念204
6.6.2三种DMA传送方式204
6.6.3基本的DMA控制器206
67通道方式209
6.7.1通道的功能209
6.7.2通道的类型211
6.7.3I/O指令和通道指令213
6.7.4通道程式213
6.7.5通道状态字和输入输出中断214
6.7.6通道工作的过程215
68外围设备218
6.8.1输入设备218
6.8.2输出设备222
6.8.3数据通信设备229
6.8.4过程控制设备231
习题232第7章并行处理和多机系统233
71并行性的概念和发展233
7.1.1并行性的广义理解233
7.1.2并行性的发展234
72流水线计算机236
7.2.1相关处理及控制236
7.2.2流水线处理机实例242
73并行处理机245
7.3.1并行处理机的特点及组成245
7.3.2ILLIACⅣ阵列处理机的原理和结构247
7.3.3阵列处理机的算法249
74数据流计算机的结构原理252
7.4.1基本节点和数据流图254
7.4.2数据流计算机结构258
7.4.3DFNDR数据流电脑程式图260
75多机系统261
7.5.1多机系统的结构261
7.5.2多机系统与并行处理机的区别268
习题270第8章新一代计算机的体系结构271
81新一代机的体系特点271
8.1.1新一代机的由来271
8.1.2新一代机的系统目标272
82体系层次和概念框图274
8.2.1系统的层次275
8.2.2套用系统的结构配置278
8.2.3软体系统的组成279
8.2.4硬体系统结构280
83核心语言和推理结构281
8.3.1PROLOG语言281
8.3.2顺序推理机SIM的结构284
8.3.3并行推理机PIM的结构285
84知识库机的结构286
8.4.1Delta的系统结构287
8.4.2Delta与PSI的连线289
85人工智慧接口292
8.5.1自然语言处理292
8.5.2声音识别293
8.5.3图形及图像处理293
86智慧型机的展望294
习题296参考文献297
11计算机发展概况1
12计算机的分类及其套用2
13计算机硬体4
1.3.1计算机硬体结构4
1.3.2主要部件简介6
1.3.3计算机系统的性能指标8
14计算机软体10
1.4.1作业系统概述10
1.4.2资料库管理系统概述12
1.4.3计算机网路系统12
1.4.4高级语言及语言处理器13
1.4.5常用的通用软体13
习题14第2章计算机数据表示15
21数值数据的表示15
2.1.1进位计数制及其相互转换15
2.1.2数值数据的机器码錶示22
22非数值数据的表示29
2.2.1字元数据29
2.2.2逻辑数据31
2.2.3汉字的表示方法33
2.2.4语音的计算机表示方法38
2.2.5点阵图图像的计算机表示38
2.2.6图形的计算机表示39
23校验40
2.3.1奇偶校验码40
2.3.2交叉校验41
2.3.3循环冗余校验码41
2.3.4海明校验码43
习题43第3章运算方法及运算器45
31定点加减法运算45
3.1.1补码加法运算45
3.1.2补码减法运算47
3.1.3溢出及其检测方法48
3.1.4基本的二进制加/减法器50
3.1.5基本的十进制加法器52
32定点乘法运算54
3.2.1原码一位乘法54
3.2.2补码一位乘法57
3.2.3阵列乘法器61
33定点除法运算64
3.3.1原码一位除法64
3.3.2补码一位除法68
3.3.3阵列除法器70
34浮点算术运算72
3.4.1浮点加法和减法72
3.4.2浮点乘法运算74
3.4.3浮点除法运算74
35逻辑运算75
3.5.1逻辑非75
3.5.2逻辑加75
3.5.3逻辑乘76
3.5.4逻辑异或76
36运算器的组成和结构77
3.6.1多功能算术/逻辑运算单元(ALU)77
3.6.2内部汇流排78
3.6.3运算器的基本结构79
3.6.4运算器组成实例81
习题84第4章指令系统及控制器85
41计算机的指令系统85
4.1.1指令系统85
4.1.2指令的格式85
4.1.3指令的结构及分类87
42指令的定址方式88
4.2.1定址的概念89
4.2.2基本的定址方式89
4.2.3暂存器定址方式91
4.2.4扩展定址方式95
43中央处理器的功能及组成99
4.3.1CPU的功能100
4.3.2CPU的组成100
4.3.3CPU中的主要暂存器100
4.3.4操作控制器及时序产生器103
44指令周期104
4.4.1指令周期的基本概念104
4.4.2非访内指令的指令周期105
4.4.3直接访内指令的指令周期107
4.4.4间接访内指令的指令周期111
4.4.5程式控制指令的指令周期113
45组合逻辑控制器115
4.5.1组合逻辑控制器的原理115
4.5.2组合逻辑控制器举例116
4.6微程式控制器118
4.6.1微程式控制的基本原理118
4.6.2串/并行微程式控制120
47PLA控制器120
4.7.1可程式逻辑阵列(PLA)的基本原理120
4.7.2PLA控制器121
48套用重叠原理的流水线处理122
4.8.1指令重叠控制方式122
4.8.2流水控制方式125
4.9堆叠型处理128
4.9.1堆叠型处理的基本工作原理128
4.9.2堆叠处理机的指令130
4.9.3堆叠机器的程式设计132
4.9.4堆叠性能的改进132
习题133第5章存储器及存储体系134
5.1存储器概述134
5.1.1存储器的基本概念134
5.1.2主存储器的性能指标134
5.1.3存储器的分级结构136
5.1.4存储器的分类137
52主存储器的基本结构和操作141
5.2.1存储体阵列142
5.2.2地址解码驱动系统142
5.2.3存储器的基本操作144
53半导体随机存储器145
5.3.1半导体存储器的基本存储原理145
5.3.2半导体随机存储器实例147
5.3.3半导体RAM的组织148
5.3.4半导体随机动态存储器刷新150
54只读存储器150
5.4.1MROM存储原理150
5.4.2PROM存储原理151
5.4.3EPROM存储原理152
55多体交叉存储器和双口存储器152
5.5.1多体交叉存储器的工作原理152
5.5.2双口存储原理156
56存储器的层次结构156
5.6.1什幺是存储器的层次结构156
5.6.2存储器层次结构的工作原理157
57高速缓冲存储器cache159
5.7.1cache的工作机制159
5.7.2cache基本原理160
5.7.3cache与主存数据的一致性161
5.7.4替换策略161
5.7.5高速缓冲器cache的构成162
58虚拟存储器163
5.8.1虚拟存储器的基本概念163
5.8.2页式虚拟存储器164
5.8.3段式虚拟存储器167
5.8.4存储器管理部件168
59磁碟存储器169
5.9.1磁碟的磁记录原理和信息分布169
5.9.2硬碟存储器的组成170
5.9.3硬碟的技术参数173
5.9.4硬碟控制器的工作过程175
510光碟存储器CD175
5.10.1CD\|ROM的工作原理176
5.10.2WORM一次写多次读光碟177
5.10.3可重写光碟177
5.10.4DVD光碟177
5.10.5光碟系统工作过程178
习题179第6章输入输出系统181
6.1输入输出系统的组成181
6.1.1输入输出设备182
6.1.2输入输出接口182
6.1.3I/O接口软体183
62I/O接口与接口标準183
6.2.1I/O接口类型183
6.2.2I/O接口功能183
6.2.3I/O接口逻辑结构184
6.2.4接口标準185
6.2.5计算机汇流排与I/O接口185
63输入输出系统的发展188
64程式查询方式189
6.4.1设备编址和I/O指令189
6.4.2程式查询方式的接口190
6.4.3程式查询输入输出方式191
65程式中断方式193
6.5.1中断的基本概念193
6.5.2中断回响过程195
6.5.3中断处理197
6.5.4中断系统的软硬体功能分配199
6.5.5程式中断方式的基本接口199
6.5.6单级中断和中断向量的产生200
6.5.7多级中断202
66DMA方式204
6.6.1DMA方式的基本概念204
6.6.2三种DMA传送方式204
6.6.3基本的DMA控制器206
67通道方式209
6.7.1通道的功能209
6.7.2通道的类型211
6.7.3I/O指令和通道指令213
6.7.4通道程式213
6.7.5通道状态字和输入输出中断214
6.7.6通道工作的过程215
68外围设备218
6.8.1输入设备218
6.8.2输出设备222
6.8.3数据通信设备229
6.8.4过程控制设备231
习题232第7章并行处理和多机系统233
71并行性的概念和发展233
7.1.1并行性的广义理解233
7.1.2并行性的发展234
72流水线计算机236
7.2.1相关处理及控制236
7.2.2流水线处理机实例242
73并行处理机245
7.3.1并行处理机的特点及组成245
7.3.2ILLIACⅣ阵列处理机的原理和结构247
7.3.3阵列处理机的算法249
74数据流计算机的结构原理252
7.4.1基本节点和数据流图254
7.4.2数据流计算机结构258
7.4.3DFNDR数据流电脑程式图260
75多机系统261
7.5.1多机系统的结构261
7.5.2多机系统与并行处理机的区别268
习题270第8章新一代计算机的体系结构271
81新一代机的体系特点271
8.1.1新一代机的由来271
8.1.2新一代机的系统目标272
82体系层次和概念框图274
8.2.1系统的层次275
8.2.2套用系统的结构配置278
8.2.3软体系统的组成279
8.2.4硬体系统结构280
83核心语言和推理结构281
8.3.1PROLOG语言281
8.3.2顺序推理机SIM的结构284
8.3.3并行推理机PIM的结构285
84知识库机的结构286
8.4.1Delta的系统结构287
8.4.2Delta与PSI的连线289
85人工智慧接口292
8.5.1自然语言处理292
8.5.2声音识别293
8.5.3图形及图像处理293
86智慧型机的展望294
习题296参考文献297