計算機原理與系統結構（第二版）

內容簡介

本書是信息管理與信息系統專業的技術基礎教材，由3部分組成：(1)計算機系統概論(2)計算機原理，包括數據及其表示、運算器及其運算方法、控制器及指令系統、主存儲器及主存儲體系結構，輸入輸出系統等；（3）計算機系統結構，包括並行處理結構與多機結構、新一代機結構。

編輯推薦

本書特點：（1）有別於計算機專業的教材，適用於管理類各專業；（2）有一定的深度和廣度；（3）滿足開發現代管理信息系統的要求；（4）具有與MIS專業相適應的先進性與系統性。　讀者對象：信息管理與信息系統、管理工程技術經濟、系統工程、工業自動化以及其他非計算機專業的師生。也可供社會上開發套用計算機系統的工程師和工程技術人員參考。

第1章計算機系統概論1
11計算機發展概況1
12計算機的分類及其套用2
13計算機硬體4
1.3.1計算機硬體結構4
1.3.2主要部件簡介6
1.3.3計算機系統的性能指標8
14計算機軟體10
1.4.1作業系統概述10
1.4.2資料庫管理系統概述12
1.4.3計算機網路系統12
1.4.4高級語言及語言處理器13
1.4.5常用的通用軟體13
習題14第2章計算機數據表示15
21數值數據的表示15
2.1.1進位計數制及其相互轉換15
2.1.2數值數據的機器碼錶示22
22非數值數據的表示29
2.2.1字元數據29
2.2.2邏輯數據31
2.2.3漢字的表示方法33
2.2.4語音的計算機表示方法38
2.2.5點陣圖圖像的計算機表示38
2.2.6圖形的計算機表示39
23校驗40
2.3.1奇偶校驗碼40
2.3.2交叉校驗41
2.3.3循環冗餘校驗碼41
2.3.4海明校驗碼43
習題43第3章運算方法及運算器45
31定點加減法運算45
3.1.1補碼加法運算45
3.1.2補碼減法運算47
3.1.3溢出及其檢測方法48
3.1.4基本的二進制加/減法器50
3.1.5基本的十進制加法器52
32定點乘法運算54
3.2.1原碼一位乘法54
3.2.2補碼一位乘法57
3.2.3陣列乘法器61
33定點除法運算64
3.3.1原碼一位除法64
3.3.2補碼一位除法68
3.3.3陣列除法器70
34浮點算術運算72
3.4.1浮點加法和減法72
3.4.2浮點乘法運算74
3.4.3浮點除法運算74
35邏輯運算75
3.5.1邏輯非75
3.5.2邏輯加75
3.5.3邏輯乘76
3.5.4邏輯異或76
36運算器的組成和結構77
3.6.1多功能算術/邏輯運算單元(ALU)77
3.6.2內部匯流排78
3.6.3運算器的基本結構79
3.6.4運算器組成實例81
習題84第4章指令系統及控制器85
41計算機的指令系統85
4.1.1指令系統85
4.1.2指令的格式85
4.1.3指令的結構及分類87
42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暫存器定址方式91
4.2.4擴展定址方式95
43中央處理器的功能及組成99
4.3.1CPU的功能100
4.3.2CPU的組成100
4.3.3CPU中的主要暫存器100
4.3.4操作控制器及時序產生器103
44指令周期104
4.4.1指令周期的基本概念104
4.4.2非訪內指令的指令周期105
4.4.3直接訪內指令的指令周期107
4.4.4間接訪內指令的指令周期111
4.4.5程式控制指令的指令周期113
45組合邏輯控制器115
4.5.1組合邏輯控制器的原理115
4.5.2組合邏輯控制器舉例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/並行微程式控制120
47PLA控制器120
4.7.1可程式邏輯陣列(PLA)的基本原理120
4.7.2PLA控制器121
48套用重疊原理的流水線處理122
4.8.1指令重疊控制方式122
4.8.2流水控制方式125
4.9堆疊型處理128
4.9.1堆疊型處理的基本工作原理128
4.9.2堆疊處理機的指令130
4.9.3堆疊機器的程式設計132
4.9.4堆疊性能的改進132
習題133第5章存儲器及存儲體系134
5.1存儲器概述134
5.1.1存儲器的基本概念134
5.1.2主存儲器的性能指標134
5.1.3存儲器的分級結構136
5.1.4存儲器的分類137
52主存儲器的基本結構和操作141
5.2.1存儲體陣列142
5.2.2地址解碼驅動系統142
5.2.3存儲器的基本操作144
53半導體隨機存儲器145
5.3.1半導體存儲器的基本存儲原理145
5.3.2半導體隨機存儲器實例147
5.3.3半導體RAM的組織148
5.3.4半導體隨機動態存儲器刷新150
54隻讀存儲器150
5.4.1MROM存儲原理150
5.4.2PROM存儲原理151
5.4.3EPROM存儲原理152
55多體交叉存儲器和雙口存儲器152
5.5.1多體交叉存儲器的工作原理152
5.5.2雙口存儲原理156
56存儲器的層次結構156
5.6.1什麼是存儲器的層次結構156
5.6.2存儲器層次結構的工作原理157
57高速緩衝存儲器cache159
5.7.1cache的工作機制159
5.7.2cache基本原理160
5.7.3cache與主存數據的一致性161
5.7.4替換策略161
5.7.5高速緩衝器cache的構成162
58虛擬存儲器163
5.8.1虛擬存儲器的基本概念163
5.8.2頁式虛擬存儲器164
5.8.3段式虛擬存儲器167
5.8.4存儲器管理部件168
59磁碟存儲器169
5.9.1磁碟的磁記錄原理和信息分布169
5.9.2硬碟存儲器的組成170
5.9.3硬碟的技術參數173
5.9.4硬碟控制器的工作過程175
510光碟存儲器CD175
5.10.1CD\|ROM的工作原理176
5.10.2WORM一次寫多次讀光碟177
5.10.3可重寫光碟177
5.10.4DVD光碟177
5.10.5光碟系統工作過程178
習題179第6章輸入輸出系統181
6.1輸入輸出系統的組成181
6.1.1輸入輸出設備182
6.1.2輸入輸出接口182
6.1.3I/O接口軟體183
62I/O接口與接口標準183
6.2.1I/O接口類型183
6.2.2I/O接口功能183
6.2.3I/O接口邏輯結構184
6.2.4接口標準185
6.2.5計算機匯流排與I/O接口185
63輸入輸出系統的發展188
64程式查詢方式189
6.4.1設備編址和I/O指令189
6.4.2程式查詢方式的接口190
6.4.3程式查詢輸入輸出方式191
65程式中斷方式193
6.5.1中斷的基本概念193
6.5.2中斷回響過程195
6.5.3中斷處理197
6.5.4中斷系統的軟硬體功能分配199
6.5.5程式中斷方式的基本接口199
6.5.6單級中斷和中斷向量的產生200
6.5.7多級中斷202
66DMA方式204
6.6.1DMA方式的基本概念204
6.6.2三種DMA傳送方式204
6.6.3基本的DMA控制器206
67通道方式209
6.7.1通道的功能209
6.7.2通道的類型211
6.7.3I/O指令和通道指令213
6.7.4通道程式213
6.7.5通道狀態字和輸入輸出中斷214
6.7.6通道工作的過程215
68外圍設備218
6.8.1輸入設備218
6.8.2輸出設備222
6.8.3數據通信設備229
6.8.4過程控制設備231
習題232第7章並行處理和多機系統233
71並行性的概念和發展233
7.1.1並行性的廣義理解233
7.1.2並行性的發展234
72流水線計算機236
7.2.1相關處理及控制236
7.2.2流水線處理機實例242
73並行處理機245
7.3.1並行處理機的特點及組成245
7.3.2ILLIACⅣ陣列處理機的原理和結構247
7.3.3陣列處理機的算法249
74數據流計算機的結構原理252
7.4.1基本節點和數據流圖254
7.4.2數據流計算機結構258
7.4.3DFNDR數據流電腦程式圖260
75多機系統261
7.5.1多機系統的結構261
7.5.2多機系統與並行處理機的區別268
習題270第8章新一代計算機的體系結構271
81新一代機的體系特點271
8.1.1新一代機的由來271
8.1.2新一代機的系統目標272
82體系層次和概念框圖274
8.2.1系統的層次275
8.2.2套用系統的結構配置278
8.2.3軟體系統的組成279
8.2.4硬體系統結構280
83核心語言和推理結構281
8.3.1PROLOG語言281
8.3.2順序推理機SIM的結構284
8.3.3並行推理機PIM的結構285
84知識庫機的結構286
8.4.1Delta的系統結構287
8.4.2Delta與PSI的連線289
85人工智慧接口292
8.5.1自然語言處理292
8.5.2聲音識別293
8.5.3圖形及圖像處理293
86智慧型機的展望294
習題296參考文獻297

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