《計算機系統基礎——基於IA-32體系結構》是一本2020年出版的圖書，由電子工業出版社出版
基本介紹
- 書名：計算機系統基礎——基於IA-32體系結構
- 作者：崔麗群
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2020年
- 開本：16 開
- ISBN：9787121391422
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
本書以高級語言程式的開發和運行過程為主線，採用循序漸進、深入淺出的方法，介紹與計算機系統相關的核心概念，將程式執行每個環節所涉及的硬體和軟體關聯起來，幫助讀者建立一個完整的計算機系統層次結構框架。 本書採用IA-32體系結構的計算機系統，通過反彙編工具，將高級語言、彙編語言、機器代碼及其執行進行關聯，實現對程式的跟蹤和調試。本書共分7章，主要內容包括計算機系統概述、數據的機器級表示與處理、層次結構存儲系統、指令系統和程式的機器級表示、CPU結構和程式執行、異常和中斷及輸入/輸出系統。 本書概念清楚、通俗易懂、實例豐富，與當代計算機技術相結合，可作為高等院校的“計算機硬體技術”“計算機組成原理”等課程的教材和參考書，也可以作為計算機及相關專業的計算機系統方面的基礎教材或計算機技術人員的參考書。
作者簡介
崔麗群，女，副教授。本科畢業於阜新礦業學院，機電專門化專業，碩士畢業於遼寧工程技術大學，計算機套用專業。學術或教育組織任職：中國計算機學會會員。教學及科研獲獎：2013年榮獲遼寧省教學成果一等獎。出版教材：《計算機硬體技術及套用》，浙江大學出版社，2008年，總印數5000冊。相關獲獎情況：2009年，校級精品課；2010年，校級立項課程建設；2010年，校級優秀課件，一等獎；2012年，遼寧省教育軟體大賽，三等獎；2016年，校級精品資源共享課；2017年，校級精品開放課程，二等獎；2018年，遼寧省精品開放課程，三等獎。
目錄
第1章 計算機系統概述 1
1.1 計算機的發展歷程 1
1.2 計算機系統的基本組成 4
1.2.1 馮·諾依曼計算機的基本結構 4
1.2.2 現代計算機的基本組成 5
1.2.3 計算機的工作過程 7
1.3 計算機系統的層次結構 9
1.4 計算機系統的性能評價指標 11
1.5 本章小結 14
習題1 15
第2章 數據的機器級表示與處理 16
2.1 數制和編碼 16
2.1.1 進位計數制 16
2.1.2 計算機中的編碼 19
2.1.3 無符號數和有符號數 21
2.1.4 定點數與浮點數 22
2.2 定點數的表示 23
2.2.1 定點數的編碼表示 23
2.2.2 C語言中的整數 28
2.3 浮點數的表示 28
2.3.1 浮點數的基本概念 28
2.3.2 IEEE 754標準 30
2.3.3 C語言中的浮點數 31
2.4 數據的存儲 32
2.5 定點數的基本運算 35
2.5.1 定點數加/減法運算 35
2.5.2 定點數乘/除法運算 37
?*2.6 浮點數的基本運算 42
2.6.1 浮點數加/減法運算 42
2.6.2 浮點數乘/除法運算 46
2.7 本章小結 47
習題2 47
第3章 層次結構存儲系統 49
3.1 存儲器技術 49
3.1.1 存儲器概述 49
3.1.2 存儲器的層次結構 50
3.1.3 存儲器技術 53
3.2 主存儲器 54
3.2.1 主存儲器的結構和基本操作 54
3.2.2 主存儲器的組成與控制 57
3.2.3 主存儲器的讀/寫操作 63
3.3 高速緩衝存儲器（Cache） 64
3.3.1 程式訪問的局部性 64
3.3.2 Cache的基本工作原理 66
3.3.3 Cache地址映射 69
3.3.4 Cache替換算法 76
3.3.5 Cache設計考慮因素 77
3.4 虛擬存儲管理 79
3.4.1 虛擬存儲器 79
3.4.2 存儲管理 80
3.5 IA-32系統地址轉換 84
3.5.1 邏輯地址向線性地址的轉換 84
3.5.2 線性地址向物理地址的轉換 87
3.6 本章小結 90
習題3 90
第4章 指令系統和程式的機器級表示 93
4.1 機器指令 93
4.1.1 機器指令與彙編指令的關係 93
4.1.2 指令的一般格式 93
4.2 暫存器組織 94
4.2.1 通用暫存器 95
4.2.2 專用暫存器 95
4.2.3 段暫存器 97
?*4.2.4 浮點暫存器棧和多媒體擴展暫存器組 97
4.3 存儲器組織 98
4.3.1 存儲模型 99
4.3.2 工作方式 99
4.3.3 邏輯地址 100
4.4 數據類型及格式 103
4.5 IA-32數據定址方式 104
4.5.1 立即數定址 105
4.5.2 暫存器定址 105
4.5.3 存儲器定址 106
4.6 IA-32指令系統 109
4.6.1 指令格式 109
4.6.2 數據傳送指令 110
4.6.3 算術運算指令 114
4.6.4 位操作指令 119
4.6.5 控制轉移指令 121
4.7 程式的機器級表示 125
4.7.1 過程調用的機器級表示 125
?*4.7.2 選擇結構的機器級表示 130
?*4.7.3 循環結構的機器級表示 133
4.8 本章小結 135
習題4 136
第5章 CPU結構和程式執行 139
5.1 程式執行概述 139
5.1.1 指令的執行過程 139
5.1.2 指令周期 141
5.2 CPU結構和工作原理 143
5.2.1 CPU的功能 143
5.2.2 CPU的主要暫存器 143
5.2.3 CPU的結構和工作原理 144
5.3 數據通路 146
5.3.1 數據通路的基本結構 146
5.3.2 單匯流排數據通路 148
5.3.3 多匯流排數據通路 149
5.4 指令流水線 151
5.4.1 指令流水線的基本原理 151
5.4.2 CISC指令集和RISC指令集 154
5.4.3 流水線冒險及其解決方法 156
?*5.4.4 流水線多發技術 160
5.5 本章小結 162
習題5 162
第6章 異常和中斷 165
6.1 異常和中斷概述 165
6.1.1 異常和中斷的基本概念 165
6.1.2 異常和中斷的分類 166
6.1.3 異常和中斷的作用 169
6.2 異常和中斷的回響 170
6.3 IA-32的CPU中斷管理 173
6.3.1 中斷向量表 173
6.3.2 IA-32的中斷描述符表 175
?*6.4 8259A中斷控制器 178
6.4.1 8259A的功能 178
6.4.2 8259A的內部結構 178
6.4.3 中斷源識別與中斷優先權 180
6.4.4 8259A的工作方式 183
6.4.5 8259A的工作過程 186
6.5 中斷程式設計及回響過程舉例 187
6.5.1 中斷程式設計 187
6.5.2 中斷回響過程舉例 189
6.6 本章小結 190
習題6 191
第7章 輸入/輸出系統 192
7.1 輸入/輸出系統概述 192
7.2 輸入/輸出硬體系統 193
7.2.1 輸入/輸出接口功能 193
7.2.2 輸入/輸出接口結構 195
7.2.3 輸入/輸出設備的匯流排連線 197
7.2.4 輸入/輸出接口的定址方式 198
7.3 輸入/輸出軟體系統 201
7.3.1 輸入/輸出軟體系統任務與工作過程 202
7.3.2 核心空間輸入/輸出軟體 203
7.3.3 用戶空間輸入/輸出軟體 206
7.4 CPU與外設的數據交換方式 210
7.4.1 程式查詢方式 211
7.4.2 程式中斷方式 212
7.4.3 DMA方式 214
7.5 本章小結 220
習題7 221
附錄A OllDbg反彙編工具 222
主要參考文獻 225
