计算机组成原理与汇编语言程序设计——高等学校规划教材（第2版） - (2010 年度畅销榜NO.14576 )

本书是1999年出版的国家“九五”规划教材《计算机组成原理与汇编语言程序设计》的第2版。全书从微体系结构层、指令系统层、汇编语言层三个层次和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3篇8章，系统介绍基础知识，计算机系统分层结构，存储系统和输入/输出系统。本教材免费提供电子教案。\r\n 本书系统全面，实例丰富，适合于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。

第1篇 基础知识\r\n 第1章 绪论 \r\n 1.1 计算机的基本概念\r\n 1.2 计算机系统的硬、软件组成\r\n 1.3 层次结构模型 \r\n 1.4 计算机的工作过程 \r\n 1.5 数字计算机的特点与性能指标\r\n 1.6 计算机的发展与应用 \r\n 习题1 \r\n 第2章 计算机中的信息表示\r\n 2.1 数值型数据的表示\r\n 2.2 字符的表示\r\n 2.3 指令信息的表示\r\n 2.4 校验技术 \r\n 习題2\r\n第2篇 计算机系统分层结构 \r\n 第3章 微体系结构层——CPU组织 \r\n 3.1 CPU的组成和功能\r\n 3.2 算术逻辑部件ALU和运算方法\r\n 3.3 CPU模型机的组成及其数据通路\r\n 3.4 组合逻辑控制原理\r\n 3.5 微程序控制器原理\r\n 3.6 精简指令集计算机 \r\n 第4章 指令系统层\r\n 4.1 80×86CPU\r\n 4.2 80×86CPU的寄存器和主存储器\r\n 4.3 80×86CPU的指令系统\r\n 习題4\r\n 第5章 汇编语言层\r\n 5.1 概述 \r\n 5.2 汇编语言语句格式\r\n 5.3 80×86宏汇编语言数据、表达式和运算符\r\n 5.4 80×86宏汇编语言伪指令\r\n 5.5 宏指令\r\n 5.6 汇编语言程序设计基本技术 \r\n 习题5\r\n第3篇 存储系统与输入/ 输出系统\r\n 第6章 存储系统\r\n 6.1 概述 \r\n 6.2 存储原理\r\n 6.3 主存储器的组织 \r\n 6.4 高速缓冲存储器Cache\r\n 6.5 外部存储器\r\n 6.6 物理存储系统的组织\r\n 6.7 虚拟存储系统的组织\r\n 习题6\r\n 第7章 输入/输出系统 \r\n 7.1 概述\r\n 7.2 直接程序控制方式\r\n 7.3 程序中断方式\r\n 7.4 DMA方式\r\n 7.5 通道与IOP\r\n 7.6 系统总线\r\n 7.7 典型外设接口\r\n 习题7\r\n 第8章 I/O设备与I/O程序设计 \r\n 8.1 概述\r\n 8.2 键盘 \r\n 8.3 打印机\r\n 8.4 显示器\r\n 习题8\r\n附录A ASCII码字符表\r\n参考文献

本书是1999年出版的“九五”规划教材《计算机组成原理与汇编语言程序设计》的第2版。1999版将传统教学计划中的两门主干课程《计算机组成原理》与《汇编语言程序设计》有机地组织成一门课程，其目的是围绕机器指令级（指令系统层）及与此紧密相关的微操作级（微体系结构层）和汇编语言级（层），更好地体现软硬结合的思想，并将计算机内部工作机制与编程求解问题相结合。1999版还将输入/输出（I/O）系统作为《计算机组成原理》与《汇编语言程序设计》的结合点，书中既包含硬件接口设计，又包含I/O驱动程序等软件设计，体现了两部分的紧密关联和目前汇编语言程序设计的主要应用场合。在第2版中这种基本结构仍然保持，但在章节组织上做了调整，文字上几乎全部重新编写，内容上也进行了大量修改与补充，以便更好地与现代计算机技术相吻合。 本书主要涵盖了ACM/IEEE-CS中的“AR计算机组织与体系结构”这一知识体中的5个核心知识单元： · AR2数据的机器级表示 · AR3 汇编机器组织 · AR4存储系统组织和结构 · AR5接口和通信 · AR6功能组织 本书还涉及汇编语言层的PF程序设计基础知识领域中的一个核心知识单元——PF1程序设计基本结构。因此，本书适用于“计算机学科教学计划2001”推荐的16门核心课程中的《计算机组成基础》课程。 多年来，我们跟踪分析了国外经典教材与国内优秀教材，这些教材一般可分为两种体系：“分层体系”和“功能部件组成体系”。本书的框架体系采用这两种体系相结合的方案，从三个层次（微体系结构层、指令系统层和汇编语言层）和三大子系统（CPU、存储系统、输入/输出系统及其互连）出发建立整机概念。本书第2篇按照微体系结构层、指令系统层和汇编语言层三个层次，讨论计算机系统的组成，从而在CPU级建立整机概念。然后，通过第3篇存储系统与输入/输出系统的学习，从而在系统级上建立整机概念。 全书由基础知识、计算机系统分层结构、存储系统和输入/输出系统3篇共8章组成。其编写顺序体现了下述的教学思路： 第1篇包括第1、2章，介绍计算机系统组成的基本概念和信息表示。第1章仍然强调计算机的两个重要基本概念：信息数字化、存储程序工作方式。在介绍计算机系统的硬件、软件组成之后，引入了现代计算机的一种分层结构模型，它自下而上分为5层：微体系结构层、指令系统层、操作系统层、汇编语言层和面向问题的语言层，本书第2篇内容就是根据其中的三层来组织的。第1章还对计算机的工作过程、特点、性能指标和发展史等做了介绍。第2章讲述数据信息和指令信息的表示，包括进位制、带符号数、小数点及字符的表示方法，以及指令格式、寻址方式和指令类型。 第2篇包括第3、4、5章，分别从微体系结构层、指令系统层和汇编语言层深入讨论计算机系统的组成和工作机制。第3章微体系结构层，主要以一个教学模型机为例，从寄存器级描述CPU的内部逻辑组成，在指令流程和微操作两个层次上分析CPU的工作原理。第4章以80x86 CPU为背景讨论指令系统层。首先介绍80x86系列CPU的结构特点，然后讲解80x86的主存储器和寄存器组织，最后讨论80x86指令系统。第5章汇编语言层，精练地阐述80x86汇编语言及其程序设计的基本方法。 第3篇包括第6、7、8章，讨论存储系统和输入/输出（I/O）系统。第6章介绍存储器存储信息的原理和芯片级以上的存储器逻辑设计方法，以及高速缓存、外部存储器的工作原理，并从物理层与虚拟层这两个层次讨论存储系统组织。第7、8章介绍输入/输出系统，采用硬软结合的方式，既讨论硬件接口与I/O设备的逻辑组成及工作原理，也介绍软件调用方法与相应的I/O程序设计。 本书与1999版相比，主要有以下几点不同： 第1章，将内容部分更新，主要是对1999版计算机系统的层次结构模型进行了修改，并根据改后模型中的三层来组织本书的第2篇内容。 第3章，将CPU作为整体来讨论，进一步简化运算方法与运算器。重新设计了CPU模型机及其指令系统。根据当前计算机的发展趋势，更强调组合逻辑控制方式，对微程序控制方式只做一般原理性介绍，并以UltraSPARC CPU为典型例子，说明RISC的微体系结构及其指令系统。 第4章，将80x86、Pentium系列CPU的微体系结构做了类比，并用归纳和概括的方式介绍该系列CPU的寻址方式和指令系统。这一章作为第3章与第5章的桥梁，由CPU模型过渡到实际机器80x86，并为学习汇编语言奠定了相关基础。 第5章，对汇编语言程序设计的应用部分进行了精简，并以 80x86、Pentium系列CPU为背景，阐述汇编语言的基础知识、伪指令与宏指令、汇编语言程序设计基本技术。 第6章，对半导体存储器存储原理部分进行了精简，然后按三级存储体系：高速缓存、主存、外存分别介绍其工作机制。同时加强了存储系统组织部分，引入了高级DRAM、先进Cache组织、磁盘冗余阵列RAID、并行存储技术、Pentium虚存等内容。 第7章，对总线与接口内容进行了更新，系统地介绍了总线标准，增加了对典型外设接口，如ATA接口、SCSI接口的介绍。第8章完善和增加了有关I/O设备驱动程序的实例，并引入了LCD液晶显示器技术和等离子（PDP）显示技术。 由于篇幅所限，与本书有关的一些辅助资料将以网上电子文档方式提供给读者，欢迎免费下载（http://www.hxedu.com.cn）。网上辅助资料包括：80x86指令系统一览表，伪操作与操作符表，中断向量地址一览表，DOS系统功能调用（INT 21H），BIOS功能调用等。 本课程的参考教学时数约为90～110学时，全书内容可能比教学时数所允许的份量稍多一些，可供选取或让学生自学，部分实例可随技术发展而更新。本书为教师免费提供电子教案，欢迎到华信教育资源网http://www.hxedu.com.cn注册下载。 本书由徐洁、俸远祯主编并负责全书的统稿。徐洁编写第1、2、3、4章；王正智编写第5章；李巧勤编写第6章；张小松编写第7、8章。重庆大学袁开榜教授担任主审，他认真仔细地审阅了全稿，提出了许多宝贵的修改意见。北京航空航天大学杨文龙教授、电子科技大学龚天富教授，也对本书的编写自始至终给予了热情的指导和帮助。在编写过程中，我们还得到了电子科技大学计算机学院领导和老师的热情支持。在此，谨向所有给予我们支持和帮助的同志表示衷心的感谢。 书中还会存在错误与不足之处，恳请读者与同行给予批评指正。作者E-mail地址：xujie@uestc.edu.cn。 作 者