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目录 1

第1章概论 1

1.1计算机科学与计算机技术 1

1.1.1计算机技术的历史、现状 2

及发展趋势 2

1.1.2计算机科学 4

1.1.3计算机技术及主要内容 10

1.2计算机系统设计方法 12

1.3计算机系统性能评价与测量技术 13

1.3.1计算机系统的性能指标 14

1.3.2评价技术简介 17

1.3.3测量技术 18

1.3.4测量实验设计介绍 20

1.3.5测量结果的解释 21

习题 22

第2章EDA技术与VHDL基础 24

2.1 EDA技术简介 24

2.1.1 EDA技术的基本特征 24

2.1.2 PLD发展历程 25

2.1.3几种常用PLD产品的 26

功能描述 26

2.1.4PLD系列产品电路设计 29

开发流程 29

2.1.5 EDA工具介绍 30

2.2 VHDL基础 30

2.2.1 VHDL设计概念 31

2.2.2 VHDL程序结构 32

2.2.3 VHDL语言规则 40

2.2.4 VHDL基本句法 46

2.3 VHDL程序设计 59

2.3.1组合逻辑设计 60

2.3.2时序逻辑电路设计 65

习题 70

第3章计算机部件设计技术 72

3.1运算器设计 72

3.1.1基本的二进制加法／减法器 73

3.1.2乘法器 84

3.1.3 多功能算术／逻辑运算单元（ALU） 85

3.2控制器设计 90

3.2.1微程序控制器 90

3.2.2微程序设计 96

3.3信息存储及设计 100

3.3.1存储器体系及设计目标 100

3.3.2寄存器 103

3.3.3只读存储器ROM 106

3.3.4随机访问存储器RAM 108

3.3.5FIFO（先进先出栈） 111

3.4输入／输出接口设计 116

3.4.1可编程并行接口芯片8255A设计 116

3.4.2 SCI串行数据芯片设计 126

习题 134

第4章传统计算机硬件系统设计 136

4.1时钟与复位 136

4.2处理器设计 136

4.2.1 CPU的组织结构 137

4.2.2 CPU内部控制 139

4.2.3简单CPU的设计 141

4.3总线 149

4.3.1总线的概念与分类 149

4.3.2系统总线的设计 150

4.4输入／输出系统 153

4.5.1存储器组织 154

4.5.2 CPU与ROM接口 154

4.5存储器系统 154

4.6计算机系统组成 156

4.6.1计算机的一般架构 157

4.6.2 32位微型计算机的组成 157

4.7简单的单片机设计 158

习题 159

第5章并行处理系统设计导引 160

5.1并行概念 160

5.2交换开关设计 160

5.2.1交换开关的工作过程 161

5.2.2 2x2交换开关 161

5.2.3 2x2交换开关的设计 162

5.3互连网络及其设计 167

5.3.1互连函数介绍 167

5.3.2动态互连网络 171

5.3.3多级互连网络的设计 180

5.4流水技术 185

5.4.1流水概念及其分类 186

5.4.2流水线的结构及其设计 188

5.5无时钟处理器 192

5.6阵列处理机设计 195

5.6.1脉动阵列结构 195

5.6.2阵列处理机设计步骤 195

5.6.3一维线性阵列设计 196

5.6.4二维阵列设计 197

5.7多处理机中Cache一致性方法 198

5.7.1 Cache不一致分析 199

5.7.2监听一致性协议 200

5.7.3 目录一致性协议 201

5.8并行编译系统设计初步 204

5.8.1并行程序设计语言 204

5.8.2数据相关分析 208

5.8.3程序优化 213

习题 215

第6章系统管理设计初步 218

6.1操作系统概述 218

6.1.1操作系统的概念 218

6.1.2操作系统的结构 219

6.1.3操作系统的形成和发展 220

6.1.4操作系统的分类 220

6.1.5进程 222

6.2 Windows 98 224

6.2.1 Intel CPU的工作模式 224

6.2.2虚拟机和虚拟机管理器 225

6.2.3 Windows 98的系统结构 225

6.2.4 Windows 98的任务调度 226

6.2.5 Windows 98的存储管理 228

6.2.6 Windows 98的设备管理 230

6.2.7 Windows 98的文件管理 238

6.3 MINIX系统 240

6.3.1 系统概述 240

6.3.2 MINIX进程管理 240

6.3.3 MINIX设备管理 243

6.3.4 MINIX存储管理 245

6.3.5 MINIX文件管理 246

6.4实时操作系统 248

6.4.1基本概念 248

6.4.2实时操作系统的特点和功能 249

6.4.3通用操作系统和实时操作系统的比较 249

6.4.4实时操作系统的分类 250

6.4.5实时操作系统的设计 250

6.4.6实时操作系统的实现 253

习题 256

附录 257

参考文献 258