第一章 计算机系统概述....................................................................................................................5
考纲要求......................................................................................................................................5
复习要点......................................................................................................................................5
1.1 计算机发展历程...................................................................................................................5
1.2 计算机系统层次结构...........................................................................................................6
1.2.1 计算机硬件的基本组成............................................................................................7
1.2.2 计算机软件的分类....................................................................................................9
1.2.3 计算机的工作过程..................................................................................................10
1.3 计算机性能指标.................................................................................................................11
第二章 数据的表示和运算..............................................................................................................13
考纲要求....................................................................................................................................13
复习要点....................................................................................................................................14
2.1 数制与编码.........................................................................................................................14
2.1.1 进位计数制及其相互转换 ......................................................................................14
2.1.2 真值和机器数..........................................................................................................18
2.1.3 BCD码......................................................................................................................21
2.1.4 字符与字符串..........................................................................................................22
2.1.5 校验码......................................................................................................................24
2.2 定点数的表示和运算.........................................................................................................30
2.2.1 定点数的表示..........................................................................................................30
2.2.2 定点数的运算..........................................................................................................32
2.3 浮点数的表示和运算.........................................................................................................38
2.3.1 浮点数的表示..........................................................................................................38
2.3.2 浮点数的加/减运算.................................................................................................43
2.4 算术逻辑单元 ALU............................................................................................................46
2.4.1 串行加法器和并行加法器 ......................................................................................46
2.4.2 算术逻辑单元 ALU的功能和结构........................................................................48
第三章 存储器层次结构..................................................................................................................49
考纲要求....................................................................................................................................49
复习要点....................................................................................................................................50
3.1存储器的分类......................................................................................................................50
3.2存储器的层次化结构..........................................................................................................52
3.3半导体随机存取存储器......................................................................................................54
3.3.1 SRAM存储器的工作原理.......................................................................................54
3.3.2 DRAM存储器的工作原理......................................................................................54
3.4 只读存储器.........................................................................................................................56
3.5 主存储器与 CPU的连接 ...................................................................................................57
3.6 双口 RAM和多模块存储器..............................................................................................64
3.7 高速缓冲存储器.................................................................................................................65
3.7.1 程序访问的局部性原理..........................................................................................66
3.7.2 Cache的基本工作原理............................................................................................66
3.7.3 Cache和主存之间的映射方式 ................................................................................67
3.7.4 Cache中主存块的替换算法 ....................................................................................69
3.7.5 Cache写策略............................................................................................................69
3.8 虚拟存储器.........................................................................................................................71
3.8.1 虚拟存储器的基本概念..........................................................................................71
3.8.2 页式虚拟存储器......................................................................................................71
3.8.3 段式虚拟存储器......................................................................................................72
3.8.4 段页式虚拟存储器..................................................................................................73
3.8.5 TLB（快表）............................................................................................................73
第四章 指令系统..............................................................................................................................74
考纲要求....................................................................................................................................74
复习要点....................................................................................................................................74
4.1 指令格式.............................................................................................................................74
4.1.1 指令的基本格式......................................................................................................74
4.1.2 定长操作码指令格式..............................................................................................76
4.1.3 扩展操作码指令格式..............................................................................................76
4.2 指令的寻址方式.................................................................................................................77
4.2.1 有效地址的概念......................................................................................................77
4.2.2 数据寻址和指令寻址..............................................................................................78
4.2.3 常见寻址方式..........................................................................................................78
4.3 CISC和 RISC的基本概念 .................................................................................................85
第五章 中央处理器..........................................................................................................................88
考纲要求....................................................................................................................................88
复习要点....................................................................................................................................89
5.1 CPU的功能和基本结构 .....................................................................................................89
5.2 指令执行过程.....................................................................................................................91
5.3 数据通路的功能和基本结构.............................................................................................93
5.4 控制器的功能和工作原理.................................................................................................97
5.4.1 硬布线控制器..........................................................................................................97
5.4.2 微程序控制器........................................................................................................100
5.5 指令流水线.......................................................................................................................106
5.5.1 指令流水线的基本概念........................................................................................107
5.5.2 超标量和动态流水线的基本概念 ........................................................................109
第六章 总线....................................................................................................................................110
考纲要求..................................................................................................................................110
复习要点.................................................................................................................................. 111
6.1 总线概述........................................................................................................................... 111
6.1.1 总线的基本概念.................................................................................................... 111
图 2-6-1 4种类型的三态门 ......................................................................................................... 111
6.1.2 总线的分类............................................................................................................112
6.1.3 总线的组成及性能指标........................................................................................112
6.2 总线仲裁...........................................................................................................................116
6.2.1 集中仲裁方式........................................................................................................116
6.2.2 分布仲裁方式........................................................................................................118
6.3 总线操作和定时...............................................................................................................118
6.3.1 同步定时方式........................................................................................................118
6.3.2 异步定时方式........................................................................................................118
6.4 总线标准...........................................................................................................................119
第七章 输入输出系统....................................................................................................................121
考纲要求..................................................................................................................................121
复习要点..................................................................................................................................121
7.1 I/O系统基本概念..............................................................................................................121
7.2 外部设备...........................................................................................................................122
7.2.1 输入设备................................................................................................................122
7.2.2 输出设备................................................................................................................122
7.2.3 外存储器................................................................................................................125
7.3 I/O接口（I/O控制器） ...................................................................................................127
7.3.1 I/O接口的功能和基本结构...................................................................................127
7.3.2 I/O端口及其编址...................................................................................................129
7.4 I/O方式..............................................................................................................................130
7.4.1 程序查询方式........................................................................................................130
7.4.2 程序中断方式........................................................................................................131
7.4.3 DMA方式...............................................................................................................142
7.4.4通道方式.................................................................................................................148
参考文献..........................................................................................................................................152
