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第1章 微型计算机系统概述1

1.1 微型计算机的结构和工作原理1

1.1.1 微型计算机常用的术语1

1.1.2 微型计算机的基本结构2

1.1.3 计算机的工作原理4

1.1.4 微型计算机系统的主要性能指标4

1.2 微型计算机的发展5

1.3 微型计算机运算基础6

1.3.1 计算机中的数制6

1.3.2 数制转换7

1.3.3 符号数的表示法与加减运算8

1.3.4 二进制数的逻辑运算11

1.3.5 字符的二进制编码12

第2章 微处理器原理与特性14

2.1 8086/8088的结构14

2.1.1 8086/8088的内部结构14

2.1.2 8086/8088的寄存器16

2.1.3 总线周期19

2.1.4 8086/8088引脚及其功能20

2.1.5 8086/8088存储器26

2.1.6 80286 CPU的内部寄存器30

2.2 80386微处理器31

2.2.1 80386的功能结构31

2.2.2 80386的内部寄存器34

2.2.3 80386三种工作方式的转换39

2.2.4 80386的特点39

2.3 80486微处理器40

2.3.1 80486的功能结构40

2.3.2 80486的内部寄存器42

第3章 Pentium系统结构与原理44

3.1 概述44

3.1.1 Pentium微处理器常用术语44

3.1.2 Pentium微处理器操作方式45

3.1.3 RISC和CISC46

3.2 Pentium寄存器48

3.2.1 基本体系结构寄存器49

3.2.2 系统级寄存器50

3.3 Pentium体系结构54

3.4 Pentium采用的新技术57

3.4.1 超标量执行技术57

3.4.2 分支转移预测判断技术58

3.5 流水线技术59

3.5.1 Pentium整数流水线59

3.5.2 Pentium浮点流水线59

3.5.3 指令流水线60

3.5.4 指令预取65

第4章 存储器管理67

4.1 存储器与存储体系概述67

4.1.1 存储器的分类67

4.1.2 存储体系与层次结构68

4.1.3 存储管理72

4.1.4 Pentium的存储器系统73

4.2 分段存储管理74

4.2.1 保护模式下的平台存储管理方式74

4.2.2 多段存储管理方式75

4.2.3 存储器段及其寄存器77

4.2.4 段选择符79

4.2.5 段描述符80

4.2.6 段描述符表84

4.3 分页存储管理84

4.3.1 页的转换84

4.3.2 分页控制位86

4.3.3 线性地址86

4.3.4 页表87

4.3.5 页表项87

4.3.6 转换旁视缓冲存储器TLB89

4.4 段与页转换组合90

4.4.1 平台存储管理方式90

4.4.2 段覆盖页91

4.4.3 页覆盖段91

4.4.4 页和段边界不对准91

4.4.5 页和段边界对准91

4.4.6 每段的页表91

4.5 虚拟8086方式92

第5章 高速缓冲存储器93

5.1 cache存储器93

5.1.1 什么是cache93

5.1.2 局部性原理95

5.1.3 技术术语96

5.1.4 Pentium片内cache97

5.2 cache配置方案98

5.2.1 Pentium片内cache的配置98

5.2.2 影响cache性能的因素101

5.2.3 cache大小规模和性能102

5.2.4 缔合方式和性能103

5.2.5 实际cache106

5.3 Pentium的cache结构106

5.3.1 cache操作方式107

5.3.2 数据cache108

5.3.3 数据cache更新方案108

5.3.4 指令cache109

5.3.5 cache读写操作109

5.3.6 cache替换算法与规则110

5.3.7 cache写贯穿110

5.3.8 cache写回111

5.4 一致性协议111

5.4.1 MESI cache一致性协议模型111

5.4.2 指令cache一致性协议112

5.5 二级cache112

5.5.1 二级cache与一级cache的关系114

5.5.2 统一的二级cache116

5.5.3 二级cache监视120

5.5.4 数据传送方式121

第6章 总线技术123

6.1 总线的基本知识123

6.1.1 概述123

6.1.2 总线的分类124

6.1.3 总线的组成及性能指标125

6.1.4 总线的标准化125

6.1.5 总线操作与仲裁126

6.1.6 几种典型总线及其特点130

6.2 PCI总线131

6.2.1 PCI总线特征131

6.2.2 即插即用132

6.2.3 PCI总线信号133

6.2.4 PCI总线数据传送机制135

6.2.5 PCI总线周期137

6.2.6 PCI总线命令139

6.2.7 PCI总线系统结构140

6.3 通信总线141

6.3.1 RS-232C总线141

6.3.2 SCSI总线145

6.3.3 USB总线147

第7章 输入输出与中断技术150

7.1 输入输出及其接口150

7.1.1 I/O信息的组成150

7.1.2 I/O接口的作用151

7.1.3 I/O端口寻址方式152

7.2 输入输出传送方式153

7.2.1 程序控制的输入输出方式153

7.2.2 中断控制的输入输出方式156

7.2.3 直接存储器存取传送方式157

7.3 中断157

7.3.1 中断概述157

7.3.2 中断源158

7.3.3 中断分类159

7.3.4 中断处理159

7.3.5 中断优先权160

7.3.6 80x86中断162

7.4 异常168

7.4.1 异常分类168

7.4.2 处理器定义的异常170

7.4.3 中断及异常的屏蔽173

7.4.4 保护模式下的中断和异常174

7.4.5 中断的返回与转移176

7.5 可编程中断控制器177

7.5.1 8259A的内部结构和引脚177

7.5.2 8259A的中断控制过程180

7.5.3 8259A的工作方式180

7.5.4 8259A的编程183

7.5.5 8259A应用举例187

7.5.6 中断程序设计190

7.6 直接存储器存取（DMA）方式193

7.6.1 DMA工作过程193

7.6.2 DMA控制器8237A194

7.6.3 8237A的应用203

第8章 可编程接口芯片及应用208

8.1 可编程并行接口芯片8255A208

8.1.1 8255A的引脚功能209

8.1.2 8255A的工作方式与控制字210

8.1.3 工作方式的选择及其功能212

8.1.4 8255A应用举例216

8.2 可编程定时器／计数器芯片8253/8254219

8.2.1 8253的结构与功能220

8.2.2 8253的编程222

8.2.3 8253的工作方式224

8.2.4 8254与8253的区别229

8.2.5 8253应用举例229

8.3 串行通信及8251串行接口电路232

8.3.1 串行通信的基本概念232

8.3.2 可编程串行接口芯片8251A236

8.3.3 8251A初始化编程240

8.3.4 8251A应用举例242

8.4 模拟通道与接口244

8.4.1 D/A转换接口概述244

8.4.2 DAC0832245

8.4.3 DAC1210248

8.4.4 DAC芯片与微机的连接249

8.4.5 A/D转换接口253

8.4.6 ADC0809254

8.4.7 AD574256

8.4.8 A/D转换芯片与微处理器的接口258

第9章 Pentium的保护机制263

9.1 概述263

9.2 段级保护263

9.3 段描述符及保护264

9.3.1 类型检查265

9.3.2 界限检查266

9.3.3 特权级267

9.4 数据访问限制268

9.5 控制转移270

9.6 门描述符271

9.6.1 堆栈转移273

9.6.2 从一个过程返回275

9.7 操作系统指令277

9.7.1 特权指令277

9.7.2 敏感指令277

9.8 指针指令277

9.8.1 描述符验证279

9.8.2 指针完整性与请求特权级279

9.9 页级保护280

9.9.1 保存保护参数的页表项280

9.9.2 两级页表的组合保护281

9.9.3 页保护越权282

9.9.4 段与页保护的组合282

参考文献283