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计算机组成原理与汇编语言程序设计（第5版）

作者: 徐洁

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2023-02

版次: 1

ISBN: 9787121449918

定价: 69.80

装帧: 其他

页数: 392页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

4人买过

本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。全书从微体系结构层、指令系统层、汇编语言层三个层次，以及CPU、存储系统、输入/输出系统及其互连三大系统出发，建立整机的概念，并体现软硬结合的思想。全书共7章，分为三篇，系统介绍基础知识（绪论、计算机中的信息表示）、计算机系统结构（微体系结构层——CPU组织、指令系统层、汇编语言层）、存储系统与输入/输出系统（存储系统、输入/输出系统）。本书为教师免费提供电子教案。本书系统全面，实例丰富，适合作为高等学校计算机及相关专业教材，也可作为IT技术人员的参考书。徐洁，电子科技大学教授，研究方向为数据挖掘、分布式计算、图像识别、计算机网络、高等教育研究；承担国家自然科学基金、国家863计划项目、四川省等科研项目多项，主持两项精品课程。目  录

第一篇  基础知识

第1章  绪论3

1.1  计算机的基本概念3

1.1.1  存储程序工作方式4

1.1.2  信息的数字化表示5

1.2  计算机系统的硬件和软件组成7

1.2.1  计算机硬件系统7

1.2.2  计算机软件系统10

1.3  层次结构模型13

1.3.1  从计算机系统组成角度划分层次结构13

1.3.2  从语言功能角度划分层次结构15

1.3.3  软件和硬件在逻辑上的等价16

1.4  计算机的工作过程17

1.4.1  处理问题的步骤17

1.4.2  指令执行过程18

1.5  计算机的特点和性能指标19

1.5.1  计算机的特点19

1.5.2  计算机的性能指标20

1.6  计算机的发展与应用22

1.6.1  计算机的发展历程22

1.6.2  计算机性能提高的技术26

1.6.3  计算机应用举例29

习题130

第2章  信息表示32

2.1  数值型数据的表示32

2.1.1  带符号数的表示32

2.1.2  定点数与浮点数37

2.2  字符的表示42

2.2.1  ASCII42

2.2.2  Unicode编码43

2.2.3  汉字编码简介44

2.3  指令信息的表示45

2.3.1  指令格式45

2.3.2  常用寻址方式49

2.3.3  指令类型54

2.3.4  PentiumⅡ指令格式57

2.3.5  RISC概述59

2.3.6  MIPS指令系统60

2.3.7  ARM指令系统64

习题270

第二篇  计算机系统结构

第3章  微体系结构层73

3.1  CPU的组成和功能74

3.1.1  CPU的组成74

3.1.2  指令执行过程77

3.1.3  时序控制方式79

3.1.4  指令流水线80

3.2  ALU和运算方法84

3.2.1  ALU介绍84

3.2.2  定点数运算方法88

3.2.3  浮点数运算方法95

3.2.4  十进制数加、减运算97

3.3  CPU模型机的组成及其数据通路98

3.3.1  基本组成98

3.3.2  数据传输101

3.4  组合逻辑控制器原理102

3.4.1  模型机的指令系统103

3.4.2  模型机的时序系统106

3.4.3  指令流程108

3.4.4  微命令的综合与产生114

3.4.5  小结115

3.5  微程序控制器原理115

3.5.1  微程序控制概念115

3.5.2  微指令编码方式117

3.5.3  微程序的顺序控制119

3.5.4  微指令格式121

3.5.5  典型微指令举例——模型机微指令格式121

3.6  典型RISC处理器微体系结构122

3.6.1  MIPS R4000的微体系结构122

3.6.2  ARM7的微体系结构126

习题3128

第4章  指令系统层130

4.1  80x86 CPU131

4.1.1  8086/8088 CPU131

4.1.2  80386/80486 CPU133

4.1.3  Pentium系列CPU135

4.2  80x86 CPU的寄存器和主存储器139

4.2.1  80x86 CPU的寄存器139

4.2.2  80x86的主存储器143

4.3  80x86 CPU指令系统154

4.3.1  80x86寻址方式154

4.3.2  80x86 CPU指令分类161

4.3.3  传送类指令162

4.3.4  算术运算类指令169

4.3.5  逻辑类指令177

4.3.5  串操作类指令182

4.3.6  处理机控制类指令186

习题4187

第5章  汇编语言层192

5.1  汇编语言层概述192

5.2  汇编语言语句格式194

5.3  80x86宏汇编语言数据、表达式和运算符196

5.3.1  常数196

5.3.2  变量196

5.3.3  标号200

5.3.4  表达式与运算符201

5.4  80x86宏汇编语言伪指令204

5.4.1  符号定义语句204

5.4.2  处理器选择伪指令205

5.4.3  段结构伪指令206

5.4.4  段组伪指令210

5.4.5  内存模式和简化段定义伪指令211

5.4.6  定位和对准伪指令212

5.4.7  过程定义伪指令213

5.4.8  包含伪指令214

5.4.9  标题伪指令214

5.5  宏指令214

5.6  汇编语言程序设计基本技术220

5.6.1  程序设计步骤220

5.6.2  顺序程序设计222

5.6.3  分支程序设计224

5.6.4  循环程序设计231

5.6.5  子程序设计237

5.6.6  系统功能子程序的调用247

5.6.7  汇编语言程序的开发248

习题5254

第三篇  存储系统和输入/输出系统

第6章  存储系统261

6.1  存储系统概述261

6.1.1  存储器的分类262

6.1.2  主存的主要技术指标263

6.2  存储原理264

6.2.1  半导体存储器的存储原理264

6.2.2  磁表面存储器的存储原理269

6.3  主存储器的组织273

6.3.1  主存储器的逻辑设计273

6.3.2  主存储器与CPU的连接277

6.3.3  Pentium CPU与存储器组织279

6.3.4  高级DRAM282

6.4  高速缓冲存储器285

6.4.1  Cache的工作原理286

6.4.2  Cache的组织287

6.4.3  PentiumⅡ CPU的Cache组织293

6.5  外部存储器294

6.5.1  硬磁盘存储器295

6.5.2  U盘和固态硬盘300

6.6  物理存储系统的组织301

6.6.1  存储系统的层次结构301

6.6.2  磁盘阵列302

6.6.3  多体交叉存取技术305

6.7  虚拟存储系统的组织306

6.7.1  概述306

6.7.2  虚拟存储器的组织方式306

6.7.3  Pentium CPU支持的虚拟存储器309

6.7.4  存储管理部件311

习题6313

第7章  输入/输出系统315

7.1  输入/输出系统概述315

7.1.1  主机与外围设备间的连接方式315

7.1.2  I/O接口的功能和分类317

7.1.3  接口的编址和I/O指令320

7.2  直接程序控制方式322

7.3  程序中断方式324

7.3.1  中断的基本概念324

7.3.2  中断的过程330

7.3.3  80x86中断指令332

7.3.4  中断接口模型334

7.3.5  中断接口举例339

7.4  DMA方式343

7.4.1  DMA方式的一般概念343

7.4.2  DMA工作过程345

7.4.3  DMA接口组成346

7.4.4  DMA控制器编程及应用349

7.5  总线356

7.5.1  总线的功能与分类356

7.5.2  总线标准及信号组成358

7.5.3  总线操作时序361

7.5.4  典型总线举例363

7.6  典型外设接口364

7.6.1  ATA接口364

7.6.2  SCSI接口365

7.7  I/O设备与I/O程序设计365

7.7.1  概述366

7.7.2  键盘368

7.7.3  鼠标器372

7.7.4  打印机373

7.7.5  液晶显示器375

习题7376

附录A  ASCII字符表377

参考文献378
内容简介:
本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。全书从微体系结构层、指令系统层、汇编语言层三个层次，以及CPU、存储系统、输入/输出系统及其互连三大系统出发，建立整机的概念，并体现软硬结合的思想。全书共7章，分为三篇，系统介绍基础知识（绪论、计算机中的信息表示）、计算机系统结构（微体系结构层——CPU组织、指令系统层、汇编语言层）、存储系统与输入/输出系统（存储系统、输入/输出系统）。本书为教师免费提供电子教案。本书系统全面，实例丰富，适合作为高等学校计算机及相关专业教材，也可作为IT技术人员的参考书。
作者简介:
徐洁，电子科技大学教授，研究方向为数据挖掘、分布式计算、图像识别、计算机网络、高等教育研究；承担国家自然科学基金、国家863计划项目、四川省等科研项目多项，主持两项精品课程。
目录:
目  录

第一篇  基础知识

第1章  绪论3

1.1  计算机的基本概念3

1.1.1  存储程序工作方式4

1.1.2  信息的数字化表示5

1.2  计算机系统的硬件和软件组成7

1.2.1  计算机硬件系统7

1.2.2  计算机软件系统10

1.3  层次结构模型13

1.3.1  从计算机系统组成角度划分层次结构13

1.3.2  从语言功能角度划分层次结构15

1.3.3  软件和硬件在逻辑上的等价16

1.4  计算机的工作过程17

1.4.1  处理问题的步骤17

1.4.2  指令执行过程18

1.5  计算机的特点和性能指标19

1.5.1  计算机的特点19

1.5.2  计算机的性能指标20

1.6  计算机的发展与应用22

1.6.1  计算机的发展历程22

1.6.2  计算机性能提高的技术26

1.6.3  计算机应用举例29

习题130

第2章  信息表示32

2.1  数值型数据的表示32

2.1.1  带符号数的表示32

2.1.2  定点数与浮点数37

2.2  字符的表示42

2.2.1  ASCII42

2.2.2  Unicode编码43

2.2.3  汉字编码简介44

2.3  指令信息的表示45

2.3.1  指令格式45

2.3.2  常用寻址方式49

2.3.3  指令类型54

2.3.4  PentiumⅡ指令格式57

2.3.5  RISC概述59

2.3.6  MIPS指令系统60

2.3.7  ARM指令系统64

习题270

第二篇  计算机系统结构

第3章  微体系结构层73

3.1  CPU的组成和功能74

3.1.1  CPU的组成74

3.1.2  指令执行过程77

3.1.3  时序控制方式79

3.1.4  指令流水线80

3.2  ALU和运算方法84

3.2.1  ALU介绍84

3.2.2  定点数运算方法88

3.2.3  浮点数运算方法95

3.2.4  十进制数加、减运算97

3.3  CPU模型机的组成及其数据通路98

3.3.1  基本组成98

3.3.2  数据传输101

3.4  组合逻辑控制器原理102

3.4.1  模型机的指令系统103

3.4.2  模型机的时序系统106

3.4.3  指令流程108

3.4.4  微命令的综合与产生114

3.4.5  小结115

3.5  微程序控制器原理115

3.5.1  微程序控制概念115

3.5.2  微指令编码方式117

3.5.3  微程序的顺序控制119

3.5.4  微指令格式121

3.5.5  典型微指令举例——模型机微指令格式121

3.6  典型RISC处理器微体系结构122

3.6.1  MIPS R4000的微体系结构122

3.6.2  ARM7的微体系结构126

习题3128

第4章  指令系统层130

4.1  80x86 CPU131

4.1.1  8086/8088 CPU131

4.1.2  80386/80486 CPU133

4.1.3  Pentium系列CPU135

4.2  80x86 CPU的寄存器和主存储器139

4.2.1  80x86 CPU的寄存器139

4.2.2  80x86的主存储器143

4.3  80x86 CPU指令系统154

4.3.1  80x86寻址方式154

4.3.2  80x86 CPU指令分类161

4.3.3  传送类指令162

4.3.4  算术运算类指令169

4.3.5  逻辑类指令177

4.3.5  串操作类指令182

4.3.6  处理机控制类指令186

习题4187

第5章  汇编语言层192

5.1  汇编语言层概述192

5.2  汇编语言语句格式194

5.3  80x86宏汇编语言数据、表达式和运算符196

5.3.1  常数196

5.3.2  变量196

5.3.3  标号200

5.3.4  表达式与运算符201

5.4  80x86宏汇编语言伪指令204

5.4.1  符号定义语句204

5.4.2  处理器选择伪指令205

5.4.3  段结构伪指令206

5.4.4  段组伪指令210

5.4.5  内存模式和简化段定义伪指令211

5.4.6  定位和对准伪指令212

5.4.7  过程定义伪指令213

5.4.8  包含伪指令214

5.4.9  标题伪指令214

5.5  宏指令214

5.6  汇编语言程序设计基本技术220

5.6.1  程序设计步骤220

5.6.2  顺序程序设计222

5.6.3  分支程序设计224

5.6.4  循环程序设计231

5.6.5  子程序设计237

5.6.6  系统功能子程序的调用247

5.6.7  汇编语言程序的开发248

习题5254

第三篇  存储系统和输入/输出系统

第6章  存储系统261

6.1  存储系统概述261

6.1.1  存储器的分类262

6.1.2  主存的主要技术指标263

6.2  存储原理264

6.2.1  半导体存储器的存储原理264

6.2.2  磁表面存储器的存储原理269

6.3  主存储器的组织273

6.3.1  主存储器的逻辑设计273

6.3.2  主存储器与CPU的连接277

6.3.3  Pentium CPU与存储器组织279

6.3.4  高级DRAM282

6.4  高速缓冲存储器285

6.4.1  Cache的工作原理286

6.4.2  Cache的组织287

6.4.3  PentiumⅡ CPU的Cache组织293

6.5  外部存储器294

6.5.1  硬磁盘存储器295

6.5.2  U盘和固态硬盘300

6.6  物理存储系统的组织301

6.6.1  存储系统的层次结构301

6.6.2  磁盘阵列302

6.6.3  多体交叉存取技术305

6.7  虚拟存储系统的组织306

6.7.1  概述306

6.7.2  虚拟存储器的组织方式306

6.7.3  Pentium CPU支持的虚拟存储器309

6.7.4  存储管理部件311

习题6313

第7章  输入/输出系统315

7.1  输入/输出系统概述315

7.1.1  主机与外围设备间的连接方式315

7.1.2  I/O接口的功能和分类317

7.1.3  接口的编址和I/O指令320

7.2  直接程序控制方式322

7.3  程序中断方式324

7.3.1  中断的基本概念324

7.3.2  中断的过程330

7.3.3  80x86中断指令332

7.3.4  中断接口模型334

7.3.5  中断接口举例339

7.4  DMA方式343

7.4.1  DMA方式的一般概念343

7.4.2  DMA工作过程345

7.4.3  DMA接口组成346

7.4.4  DMA控制器编程及应用349

7.5  总线356

7.5.1  总线的功能与分类356

7.5.2  总线标准及信号组成358

7.5.3  总线操作时序361

7.5.4  典型总线举例363

7.6  典型外设接口364

7.6.1  ATA接口364

7.6.2  SCSI接口365

7.7  I/O设备与I/O程序设计365

7.7.1  概述366

7.7.2  键盘368

7.7.3  鼠标器372

7.7.4  打印机373

7.7.5  液晶显示器375

习题7376

附录A  ASCII字符表377

参考文献378

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