本书根据IEEE／ACM推出的CC2005和我国教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会2006年发布的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》编写而成，内容涵盖了知识领域CS—AR计算机体系结构与组织的核心知识单元和知识点。全书共分8章，第1章～第7章全面讲述了单处理机系统的硬件组织和结构，包括计算机中的数据表示和运算、汇编级机器组织、存储系统的组织与结构、输入，输出系统的组织、CPU的组织与结构及总线和接口等
目录
- 第1章计算机系统概述
- 1.1计算机的发展历程
- 1.2计算机的种类
- 1.3计算机的基本组成
- 1.4计算机语言
- 1.5计算机系统的分层组织结构
- 本章小结
- 习题一
- 第2章 数据的机器级表示及运算
- 2.1 数制及转换
- 2.1.1进位计数制
- 2.1.2数制的转换
- 2.2 数值数据的机器表示
- 2.2.1数据的机器数表示
- 2.2.2定点数和浮点数
- 2.3 非数值数据的机器表示
- 2.3.1 二进制编码的十进制数
- 2.3.2字符编码
- 2.3.3汉字的表示方法
- 2.4定点数的运算及实现
- 2.4.1定点数的加减运算
- 2.4.2定点数的乘法运算
- 2.4.3定点数的除法运算
- 2.5浮点数的运算
- 2.5.1 浮点数的加减运算
- 2.5.2浮点数的乘除运算
- 2.6数据校验码
- 2.6.1奇偶校验码
- 2.6.2海明校验码
- 2.6.3循环冗余校验码
- 本章小结
- 习题二
- 第3章汇编级机器组织
- 3.1 汇编级机器指令系统
- 3.1.1指令系统的发展
- 3.1.2指令系统性能的要求
- 3.1.3指令操作的种类
- 3.2指令格式
- 3.2.1指令字长
- 3.2.2地址码
- 3.2.3 操作码
- 3.3数据的存储与寻址方式
- 3.3.1 数据的存储方式
- 3.3.2 寻址方式
- 3.4 RISC
- 3.4.1 精简指令集计算机（RISC）的出现
- 3.4.2精简指令集计算机特点
- 3.5指令系统举例
- 3.5.1Pentium微处理器指令系统
- 3.5.2SPARC指令系统
- 本章小结
- 习题三
- 第4章存储系统组织与结构
- 4.1存储系统概述
- 4.1.1存储器的组织
- 4.1.2存储器的分类
- 4.1.3存储器的分层结构
- 4.2 半导体存储器
- 4.2.1半导体存储器的种类
- 4.2.2半导体存储器的组成与工作原理
- 4.2.3主存储器的设计
- 4.3交叉存储技术
- 4.4高速缓冲存储器
- 4.4.1Cache实现的基本原理
- 4.4.2主存与Cache的地址映射
- 4.4.3 替换算法
- 4.4.4 Cache的写策略
- 4.4.5 Cache性能分析
- 4.4.6 Cache举例：Pentium 4的Cache组织
- 4.5 虚拟存储器.
- 4.5.1 虚拟存储器实现的基本原理
- 4.5.2 虚拟存储器的分页式管理
- 4.5.3 虚拟存储器的分段式管理
- 4.5.4 虚拟存储器的段页式管理
- 4.5.5 虚拟存储器的替换策略
- 4.5.6 虚拟存储器举例：Pentium的虚拟存储器组织
- 本章小结
- 习题四
- 第5章输入／输出系统组织
- 5.1 输入／输出系统概述
- 5.1.1 输入／输出设备
- 5.1.2 输入／输出接口
- 5.1.3 输入／输出设备的编址与管理
- 5.2 输入／输出控制方式
- 5.2.1 程序控制方式
- 5.2.2 中断控制方式
- 5.2.3 DMA控制方式
- 5.2.4 通道控制方式
- 5.3外部存储器的组织
- 5.3.1磁盘存储器
- 5.3.2磁带存储器
- 5.3.3光盘存储器
- 5.4 RAID技术
- 本章小结
- 习题五
- 第6章 总线与接口组织
- 6.1 互连结构
- 6.2 总线互连
- 6.2.1 总线的基本概念
- 6.2.2 总线互连结构
- 6.2.3 总线的控制方式
- 6.3总线标准及举例
- 6.3.1 总线标准
- 6.3.2ISA总线
- 6.3.3PCI总线
- 6.3.4现代微机总线配置
- 6.4 部总线接口
- 6.4.1 SCSI接口
- 6.4.2 IEEE 1394接口
- 6.4.3 USB接口
- 本章小结
- 习题六
- 第7章 CPU组织与结构
- 7.1CPU的功能和组成
- 7.1.1CPU的功能
- 7.1.2CPU的基本组成
- 7.1.3CPU的寄存器组织
- 7.2 指令周期
- 7.2.1 几个时间概念
- 7.2.2 典型指令的指令周期
- 7.2.3 指令周期的方框图语言描述
- 7.3 CPU的时序和控制
- 7.3.1 CPU的时序系统
- 7.3.2 CPU的控制方式
- 7.4 控制部件的硬布线实现
- 7.4.1 硬布线控制器的基本原理
- 7.4.2 硬布线控制器设计举例
- 7.4.3 硬布线控制器的缺点及其改进
- 7.5 微程序控制器
- 7.5.1 微程序控制的基本概念
- 7.5.2 微程序控制器的组成
- 7.5.3 微程序设计举例
- 7.5.4.微程序控制的特点
- 7.6微程序设计技术
- 7.6.1微命令编码
- 7.6.2微地址的形成方法
- 7.6.3微指令的格式及执行方式
- 7.7典型CPU及主要技术
- 本章小结
- 习题七
- 第8章并行组织
- 8.1 计算机系统的并行性
- 8.1.1计算机体系结构的概念
- 8.1.2体系结构中的并行性
- 8.1.3提高并行性的技术途径
- 8.1.4并行计算机体系结构的分类
- 8.2流水线技术
- 8.2.1 流水线的基本概念
- 8.2.2流水线的分类
- 8.2.3 流水线的主要性能参数
- 8.2.4流水线的相关问题
- 8.2.5流水线调度
- 8.2.6超流水线技术
- 8.3多处理机系统
- 8.3.1 多处理机系统分类
- 8.3.2多处理机的Cache一致性
- 8.3.3多处理机操作系统
- 8.3.4多处理机的并行性实现
- 8.4 机群系统
- 8.4.1机群系统的定义
- 8.4.2机群系统的组成
- 8.4.3机群系统中的关键技术
- 8.4.4机群系统举例
- 本章小结
- 习题八
- 参考文献
