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第1章 计算机系统概论1

1.1 基本概念1

1.2 计算机发展简史4

1.3 计算机系统基本组成7

1.4 计算机系统层次结构8

1.5 计算机系统工作特点9

1.6 计算机系统性能评测9

1.6.1 性能评测10

1.6.2 主要性能指标12

1.7 计算机系统分类12

本章小结15

习题16

第2章 数据的表示与编码17

2.1 信息编码的基本概念17

2.2 数值数据的表示、转换与运算18

2.2.1 数值数据的表示方法（数系简介）18

2.2.2 r进制数之间的转换22

2.2.3 二进制数的运算规则23

2.2.4 十进制数的表示与运算24

2.3 数值数据在计算机中的表示方法25

2.3.1 计算机中数值数据的类型25

2.3.2 数值数据的编码方法（机器数形式）27

2.4 符号数据的编码31

2.5 数据校验码33

2.5.1 数据校验的基本概念33

2.5.2 奇偶校验码33

2.5.3 海明校验码35

2.5.4 循环冗余校验码（CRC码）37

本章小结39

习题40

第3章 运算方法与运算部件41

3.1 定点数的运算41

3.1.1 定点数移位运算41

3.1.2 定点数加减法运算42

3.1.3 定点数乘法运算44

3.1.4 定点数除法运算54

3.2 浮点数的运算61

3.2.1 浮点数加减运算61

3.2.2 浮点数乘除运算63

3.3 运算部件65

3.3.1 定点运算部件65

3.3.2 浮点运算部件65

本章小结66

习题67

第4章 指令系统68

4.1 机器指令的基本概念68

4.2 指令的设计技术70

4.2.1 指令操作码的设计技术（操作码的扩展技术）70

4.2.2 指令地址码的设计技术（寻址方式）71

4.2.3 设计指令格式应考虑的各种因素74

4.3 操作类型（指令的类型）74

4.4 精简指令系统计算机和复杂指令系统计算机77

4.4.1 复杂指令计算机77

4.4.2 RISC的产生与发展78

4.4.3 RISC的特点78

本章小结79

习题80

第5章 控制器81

5.1 控制器的构成81

5.1.1 控制器的基本功能81

5.1.2 控制器的基本组成82

5.1.3 指令的执行过程（示例）84

5.2 微程序控制的计算机88

5.2.1 微程序控制思想88

5.2.2 微程序设计技术89

5.2.3 微程序控制存储器和动态微程序设计95

5.2.4 串行微程序控制和并行微程序控制95

5.2.5 微程序设计语言97

5.3 硬布线控制的计算机98

5.3.1 硬布线控制器的基本组成98

5.3.2 操作码译码器99

5.3.3 机器周期信号的产生99

5.3.4 操作控制信号的产生101

5.3.5 硬布线控制逻辑设计中要考虑的若干问题103

5.3.6 硬布线控制与微程序控制的比较104

5.4 控制器的控制方式104

5.5 流水线技术105

5.5.1 提高计算机系统运算速度的基本方法105

5.5.2 指令的解释方式106

5.5.3 流水线工作方式108

5.5.4 流水线不能连续工作的原因与对策113

本章小结116

习题118

第6章 存储器件120

6.1 存储器的分类和主要技术指标120

6.1.1 存储器的分类120

6.1.2 存储器的主要技术指标121

6.2 半导体存储器123

6.2.1 易失性半导体存储器123

6.2.2 非易失性半导体存储器127

6.2.3 半导体存储器的组成与控制128

6.2.4 多体交叉存储器130

6.2.5 固态盘存储器130

6.2.6 相联存储器131

6.3 磁表面存储器132

6.3.1 磁记录原理与记录方式132

6.3.2 硬盘存储器137

6.4 光盘存储器141

6.4.1 光盘存储器种类141

6.4.2 光盘的读／写原理142

6.4.3 光盘存储器的组成142

本章小结143

习题145

第7章 存储系统146

7.1 存储系统的层次结构146

7.2 Cache与主存层次的管理147

7.2.1 Cache存储器的工作原理147

7.2.2 Cache与主存层次的管理148

7.2.3 现代计算机中Cache的应用155

7.3 主存与辅存层次的管理155

7.3.1 虚拟存储器概述155

7.3.2 虚拟存储器的管理方式157

7.3.3 虚拟存储器工作的全过程161

7.3.4 虚拟存储器与非虚拟存储器的主要区别162

7.3.5 Pentium处理机的存储器结构162

7.3.6 存储管理部件（MMU）162

7.4 存储保护163

本章小结164

习题166

第8章 输入／输出系统167

8.1 接口的基本概念167

8.2 数据传送方式169

8.3 中断技术172

8.3.1 中断的基本概念172

8.3.2 中断的处理过程174

8.3.3 中断判优174

8.3.4 转向中断服务程序入口地址的方法176

8.3.5 中断嵌套（多重中断）176

8.4 DMA输入／输出方式177

8.4.1 DMA三种工作方式177

8.4.2 DMA控制器组成177

8.4.3 DMA传送的基本过程179

8.5 通道控制方式和外围处理器方式179

8.5.1 I/O通道的基本概念180

8.5.2 I/O通道的种类180

8.5.3 通道型I/O处理器（IOP）和外围处理器181

8.6 总线技术182

8.6.1 关于总线的基本概念182

8.6.2 总线标准183

8.6.3 总线的主要技术参数184

8.6.4 总线结构186

8.6.5 总线控制186

8.6.6 常见的系统总线188

8.6.7 常见的设备总线（接口）189

8.7 Pentium处理器外围接口芯片组196

本章小结197

习题199

第9章 输入／输出设备201

9.1 输入设备201

9.1.1 PC键盘（字符输入设备）201

9.1.2 绝对坐标输入设备202

9.1.3 相对坐标输入设备203

9.1.4 图像输入设备204

9.1.5 数字信息输入设备207

9.1.6 文字输入设备212

9.2 显示设备214

9.2.1 阴极射线管（CRT）显示器214

9.2.2 液晶显示器（LCD）215

9.2.3 等离子体显示器（PDP）215

9.2.4 显示技术中的有关术语216

9.3 打印设备217

9.3.1 点阵针式打印机217

9.3.2 激光打印机219

9.3.3 喷墨打印机221

9.3.4 热敏打印机223

9.3.5 热转印打字机224

9.3.6 3D打印机225

本章小结226

习题226

第10章 现代PC系统227

10.1 硬件的配置227

10.1.1 主板227

10.1.2 CPU230

10.1.3 内存235

10.1.4 硬盘存储器235

10.1.5 光盘驱动器235

10.1.6 显卡236

10.1.7 主机箱的安装237

10.1.8 显示器238

10.1.9 键盘与鼠标239

10.2 系统的安装240

10.2.1 安装前的准备240

10.2.2 安装系统241

10.2.3 安装驱动程序245

10.2.4 安装应用程序247

10.3 系统的日常维护247

10.3.1 防止计算机传染上病毒247

10.3.2 计算机系统的优化247

10.3.3 计算机数据的备份与恢复248

10.4 常见故障的分析与处理250

10.4.1 开机故障250

10.4.2 Windows启动故障252

本章小结254

习题254

附录A 2013年计算机基础综合考试大纲——计算机组成原理255

附录B EAN-13的国家代码259

参考文献261