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《计算机组成与结构（第5版）》共分12章。第1章～第10章主要论述计算机的基本组成原理和结构，内容包括数制和码制，基本逻辑部件，构成计算机系统的中央处理器(cpu)、存储器系统以及输入输出(i/o)系统等。第11章讨论了计算机系统和基于互联网的应用。第12章介绍了计算机硬件技术的发展及其实施基础。
《计算机组成与结构（第5版）》可作为理工科大学生学习“计算机组成与结构”课程或“计算机组成原理”课程的教材，也可供计算机研发和应用领域的工程技术人员参考。
目录
第1章 计算机系统概论1
1.1 计算机的诞生和发展1
1.2 计算机的硬件3
1.3 计算机的软件6
1.4 计算机网络基础8
习题11
第2章 计算机的逻辑部件12
2.1 计算机中常用的组合逻辑电路12
2.1.1 三态电路12
2.1.2 异或门及其应用13
2.1.3 加法器14
2.1.4 译码器18
2.1.5 数据选择器18
2.2 时序逻辑电路19
2.2.1 触发器19
2.2.2 寄存器和移位寄存器21
2.2.3 计数器21
2.3 阵列逻辑电路22
2.3.1 只读存储器（ROM）23
2.3.2 可编程序逻辑阵列（PLA）24
2.3.3 可编程序阵列逻辑（PAL）26
2.3.4 通用阵列逻辑（GAL）28
2.3.5 门阵列（GA）、宏单元阵列（MCA）和标准单元阵列（SCA）28
2.3.6 现场可编程序门阵列（FPGA）30
习题30
第3章 运算方法和运算部件32
3.1 数据的表示方法和转换32
3.1.1 数值型数据的表示和转换32
3.1.2 十进制数的编码与运算35
3.2 带符号的二进制数据在计算机中的表示方法及加减法运算36
3.2.1 原码、补码、反码及其加减法运算36
3.2.2 加减法运算的溢出处理41
3.2.3 定点数和浮点数42
3.3 二进制乘法运算44
3.3.1 定点数一位乘法44
3.3.2 定点数二位乘法48
3.3.3 阵列乘法器50
3.4 二进制除法运算50
3.4.1 定点除法运算50
3.4.2 提高除法运算速度的方法举例52
3.5 浮点数的运算方法54
3.5.1 浮点数的加减法运算54
3.5.2 浮点数的乘除法运算56
3.6 运算部件59
3.7 数据校验码60
3.7.1 奇偶校验码61
3.7.2 海明校验码62
3.7.3 循环冗余校验（CRC）码64
习题67
第4章 主存储器70
4.1 主存储器分类、技术指标和基本操作70
4.2 读/写存储器71
4.3 非易失性半导体存储器79
4.4 存储器的组成与控制81
4.5 多体交叉存储器84
习题86
第5章 指令系统88
5.1 指令系统的发展88
5.2 指令格式89
5.2.1 指令格式89
5.2.2 指令操作码的扩展技术90
5.2.3 指令长度与数据字长的关系92
5.3 寻址方式93
5.4 指令类型96
5.4.1 指令的分类及功能96
5.4.2 双字长运算（子程序举例）103
5.4.3 指令系统的兼容性103
5.5 精简指令系统计算机（RISC）和复杂指令系统计算机（CISC）104
5.5.1 CISC的特点104
5.5.2 RISC的产生与发展104
5.5.3 RISC的特点104
5.6 指令系统举例105
5.6.1 SPARC的指令系统105
5.6.2 Pentium微处理器指令系统108
5.7 机器语言、汇编语言和高级语言111
习题112
第6章 中央处理器114
6.1 控制器的组成114
6.1.1 控制器的功能114
6.1.2 控制器的组成115
6.1.3 指令执行过程（运算器与控制器配合）117
6.2 微程序控制计算机的基本工作原理121
6.2.1 微程序控制的基本概念121
6.2.2 实现微程序控制的基本原理121
6.3 微程序设计技术130
6.3.1 微指令控制字段的编译法130
6.3.2 微程序流的控制132
6.3.3 微指令格式134
6.3.4 微程序控制存储器和动态微程序设计135
6.3.5 微程序设计语言138
6.4 硬布线控制的计算机139
6.4.1 时序与节拍139
6.4.2 操作控制信号的产生141
6.4.3 硬布线控制器的组成143
6.4.4 硬布线控制逻辑设计中的若干问题144
6.4.5 控制器的控制方式146
6.5 流水线工作原理147
6.6 CPU举例150
6.6.1 RISC的CPU150
6.6.2 Pentium微处理器158
6.7 计算机的供电159
习题161
第7章 存储系统165
7.1 存储系统的层次结构165
7.2 高速缓冲存储器（cache）166
7.2.1 cache工作原理166
7.2.2 cache组织167
7.2.3 多层次cache170
7.3 虚拟存储器171
7.3.1 主存-辅存层次信息传送单位和存储管理171
7.3.2 页式虚拟存储器172
7.3.3 段页式虚拟存储器174
7.3.4 虚拟存储器工作的全过程175
7.3.5 存储管理部件（MMU）177
7.4 相联存储器177
7.5 存储保护178
习题179
第8章 辅助存储器182
8.1 磁表面存储器的种类与技术指标182
8.2 磁记录原理与记录方式183
8.2.1 磁记录原理183
8.2.2 磁记录介质与磁头185
8.2.3 磁记录方式187
8.3 磁盘存储器191
8.3.1 磁盘存储器的种类及基本结构191
8.3.2 硬磁盘驱动器（HDD）及硬磁盘控制器（HDC）191
8.3.3 磁盘cache194
8.3.4 磁盘阵列存储器195
8.4 磁带存储器196
8.4.1 磁带机的结构196
8.4.2 循环冗余校验码（CRC）198
8.4.3 磁带机的进展情况200
8.5 光盘存储器201
8.5.1 光盘存储器种类201
8.5.2 光盘存储器的组成和读写原理202
8.6 固态盘203
习题204
第9章 输入输出（I/O）设备206
9.1 外部设备概述206
9.2 输入设备206
9.2.1 键盘206
9.2.2 光笔、图形板和画笔（或游动标）输入208
9.2.3 鼠标、跟踪球和操作杆输入208
9.2.4 触摸屏209
9.2.5 图像输入设备（摄像机、摄像头和数码相机）209
9.2.6 条形码210
9.2.7 光学字符识别（OCR）技术和语音文字输入系统210
9.3 输出设备--显示器212
9.3.1 显示技术中的有关术语212
9.3.2 显示设备种类214
9.3.3 图形和图像显示217
9.4 输出设备--打印机217
9.4.1 点阵针式打印机218
9.4.2 激光打印机219
9.4.3 喷墨打印机221
9.4.4 热转印打字机223
9.4.5 打印机的发展趋势223
9.5 汉字处理技术224
9.5.1 汉字编码标准224
9.5.2 汉字的输入方法224
9.5.3 汉字的存储226
9.5.4 汉字的输出226
习题227
第10章 输入输出（I/O）系统229
10.1 输入输出（I/O）系统概述229
10.1.1 输入输出设备的编址及设备控制器的基本功能229
10.1.2 I/O设备数据传送控制方式230
10.2 程序中断输入输出方式231
10.2.1 中断的作用、产生和响应231
10.2.2 中断处理233
10.2.3 程序中断设备接口的组成和工作原理236
10.3 DMA输入输出方式237
10.3.1 DMA的3种工作方式238
10.3.2 DMA控制器组成238
10.3.3 DMA的数据传送过程239
10.4 I/O通道控制方式240
10.5 总线结构241
10.5.1 总线类型242
10.5.2 总线组成242
10.5.3 微机总线244
10.6 外设接口248
10.6.1 ATA（IDE）和SATA接口248
10.6.2 SCSI、SAS和iSCSI接口250
10.6.3 光纤通道和InfiniBand253
10.6.4 PCMCIA254
10.6.5 串行通信接口USB和IEEE 1394
10.6.6 Pentium处理器外围接口（芯片组）介绍256
10.7 网络存储--SAN和NAS257
习题259
第11章 计算机系统和基于互联网的应用262
11.1 操作系统262
11.1.1 管理计算机系统中的硬件资源262
11.1.2 支持应用程序和人机对话264
11.2 计算机网络264
11.2.1 互联网（Internet）层次结构264
11.2.2 网络操作系统265
11.2.3 实现计算机网络的硬件与技术266
11.2.4 Internet的应用269
11.3 客户机/服务器结构和浏览器/服务器结构270
11.4 物联网272
11.5 数据中心273
11.6 云计算274
11.6.1 基本概念274
11.6.2 云种类276
11.6.3 云计算关键技术276
习题277
第12章 计算机系统硬件技术的发展及其实施基础279
12.1 计算机系统的性能评测279
12.2 微机和微处理器的普及和发展281
12.2.1 微机和微处理器281
12.2.2 嵌入式计算机和片上系统287
12.2.3 智能卡和射频识别（RFID）标签289
12.3 提高计算机系统性能的措施与实现291
12.3.1 服务器的结构291
12.3.2 超级标量处理机、超级流水线处理机和超长指令字处理机293
12.3.3 向量处理机296
12.3.4 多处理机系统297
12.4 计算机硬件设计和实现导论301
12.4.1 计算机硬件的总体设计301
12.4.2 集成电路设计过程和VHDL304
12.4.3 电子设计自动化（EDA）308
习题
习题答案
参考文献
