本书是计算机组成的入门级教程，全面地介绍了计算机组成结构、操作、性能的基本概念，还介绍了有关外围设备、处理器系列模型以及嵌入式系统的一些主要内容。

目　　录
Computer Organization and Embedded Systems, Sixth Edition
出版者的话
译者序
前言
作者简介
第1章　计算机的基本结构 #8; 1
1.1　计算机的类型 #8; 1
1.2　功能部件 #8; 2
1.2.1　输入设备 #8; 3
1.2.2　存储器 #8; 3
1.2.3　运算器 #8; 4
1.2.4　输出设备 #8; 4
1.2.5　控制器 #8; 4
1.3　基本操作概念 #8; 4
1.4　数的表示及算术运算 #8; 6
1.4.1　整数 #8; 6
1.4.2　浮点数 #8; 11
1.5　字符表示 #8; 11
1.6　性能 #8; 12
1.6.1　技术 #8; 13
1.6.2　并行性 #8; 13
1.7　发展历程 #8; 13
1.7.1　第一代计算机 #8; 14
1.7.2　第二代计算机 #8; 14
1.7.3　第三代计算机 #8; 14
1.7.4　第四代计算机 #8; 14
1.8　结束语 #8; 15
1.9　问题解析 #8; 15
习题 #8; 16
参考文献 #8; 17
第2章　指令集体系结构 #8; 18
2.1　存储单元和地址 #8; 18
2.1.1　按字节寻址能力 #8; 19
2.1.2　大端和小端分配 #8; 20
2.1.3　字的对齐 #8; 20
2.1.4　访问数和字符 #8; 20
2.2　存储器操作 #8; 21
2.3　指令和指令序列 #8; 21
2.3.1　寄存器传送标记 #8; 21
2.3.2　汇编语言符号 #8; 22
2.3.3　RISC和CISC指令集 #8; 22
2.3.4　RISC指令集介绍 #8; 23
2.3.5　指令执行和线性序列 #8; 24
2.3.6　转移 #8; 25
2.3.7　生成存储器地址 #8; 26
2.4　寻址方式 #8; 26
2.4.1　变量和常数的实现 #8; 27
2.4.2　间接和指针 #8; 28
2.4.3　变址和数组 #8; 29
2.5　汇编语言 #8; 32
2.5.1　汇编指示 #8; 33
2.5.2　程序的汇编和执行 #8; 35
2.5.3　数的表示 #8; 36
2.6　堆栈 #8; 36
2.7　子程序 #8; 38
2.7.1　子程序嵌套及处理器堆栈 #8; 39
2.7.2　参数传递 #8; 39
2.7.3　堆栈的结构 #8; 42
2.8　其他指令 #8; 44
2.8.1　逻辑指令 #8; 44
2.8.2　移位和循环移位指令 #8; 45
2.8.3　乘法和除法 #8; 47
2.9　处理32位的立即值 #8; 47
2.10　CISC指令集 #8; 48
2.10.1　其他寻址方式 #8; 49
2.10.2　条件码 #8; 50
2.11　RISC和CISC风格 #8; 51
2.12　实例程序 #8; 52
2.12.1　向量点积程序 #8; 52
2.12.2　字符串搜索程序 #8; 53
2.13　机器指令的编码 #8; 54
2.14　结束语 #8; 56
2.15　问题解析 #8; 56
习题 #8; 59
第3章　基本输入/输出 #8; 63
3.1　访问I/O设备 #8; 63
3.1.1　I/O设备接口 #8; 64
3.1.2　程序控制I/O #8; 64
3.1.3　一个RISC风格的I/O程序示例 #8; 67
3.1.4　一个CISC风格的I/O程序示例 #8; 67
3.2　中断 #8; 68
3.2.1　中断的允许与禁止 #8; 70
3.2.2　处理多台设备 #8; 71
3.2.3　控制I/O设备行为 #8; 72
3.2.4　处理器控制寄存器 #8; 73
3.2.5　中断程序示例 #8; 74
3.2.6　异常 #8; 78
3.3　结束语 #8; 79
3.4　问题解析 #8; 79
习题 #8; 83
第4章　软件 #8; 86
4.1　汇编过程 #8; 86
4.2　装载及执行目标程序 #8; 87
4.3　连接程序 #8; 88
4.4　库 #8; 88
4.5　编译器 #8; 88
4.5.1　编译器优化 #8; 89
4.5.2　组合不同语言编写的程序 #8; 89
4.6　调试器 #8; 90
4.7　使用高级语言实现输入/输出任务 #8; 90
4.8　汇编语言与C语言的交互 #8; 92
4.9　操作系统 #8; 95
4.9.1　引导程序 #8; 96
4.9.2　管理应用程序的执行 #8; 96
4.9.3　中断在操作系统中的使用 #8; 97
4.10　结束语 #8; 99
习题 #8; 99
参考文献 #8; 100
第5章　基本处理部件 #8; 101
5.1　一些基本概念 #8; 101
5.2　指令的执行 #8; 103
5.2.1　Load指令 #8; 103
5.2.2　算术及逻辑运算指令 #8; 104
5.2.3　Store指令 #8; 104
5.3　硬件组件 #8; 105
5.3.1　寄存器文件 #8; 105
5.3.2　ALU #8; 106
5.3.3　数据通路 #8; 106
5.3.4　取指令部分 #8; 108
5.4　指令的读取和执行步骤 #8; 109
5.4.1　转移 #8; 111
5.4.2　等待存储器 #8; 113
5.5　控制信号 #8; 114
5.6　硬件控制 #8; 116
5.6.1　数据通路控制信号 #8; 117
5.6.2　存储器延迟的处理 #8; 118
5.7　CICS风格的处理器 #8; 118
5.7.1　使用总线实现互连 #8; 119
5.7.2　微程序控制 #8; 121
5.8　结束语 #8; 122
5.9　问题解析 #8; 122
习题 #8; 124
第6章　流水线 #8; 127
6.1　基本概念——理想情况 #8; 127
6.2　流水线结构 #8; 128
6.3　流水线问题 #8; 129
6.4　数据依赖性 #8; 129
6.4.1　操作数转发 #8; 129
6.4.2　用软件处理数据依赖性 #8; 130
6.5　存储器延迟 #8; 131
6.6　转移延迟 #8; 132
6.6.1　无条件转移 #8; 132
6.6.2　条件转移 #8; 133
6.6.3　转移延迟槽 #8; 133
6.6.4　转移预测 #8; 134
6.7　资源限制 #8; 136
6.8　性能评估 #8; 137
6.8.1　停顿和时间代价的影响 #8; 137
6.8.2　流水线的段数 #8; 138
6.9　超标量操作 #8; 139
6.9.1　转移和数据依赖性 #8; 140
6.9.2　无序执行 #8; 141
6.9.3　执行完成 #8; 141
6.9.4　调度操作 #8; 142
6.10　CISC处理器中的流水线 #8; 143
6.10.1　ColdFire处理器中的流水线 #8; 144
6.10.2　Intel处理器中的流水线 #8; 144
6.11　结束语 #8; 144
6.12　问题解析 #8; 145
习题 #8; 146
参考文献 #8; 148
第7章　输入/输出组织结构 #8; 149
7.1　总线结构 #8; 149
7.2　总线操作 #8; 150
7.2.1　同步总线 #8; 150
7.2.2　异步总线 #8; 152
7.2.3　电气考虑 #8; 154
7.3　总线仲裁 #8; 154
7.4　接口电路 #8; 156
7.4.1　并行接口 #8; 156
7.4.2　串行接口 #8; 159
7.5　互连标准 #8; 161
7.5.1　通用串行总线 #8; 162
7.5.2　火线 #8; 164
7.5.3　PCI总线 #8; 165
7.5.4　SCSI总线 #8; 168
7.5.5　SATA #8; 169
7.5.6　SAS #8; 169
7.5.7　PCI Express #8; 169
7.6　结束语 #8; 170
7.7　问题解析 #8; 170
习题 #8; 172
参考文献 #8; 173
第8章　存储器系统 #8; 174
8.1　基本概念 #8; 174
8.2　半导体随机存储器 #8; 175
8.2.1　存储器芯片的内部组织结构 #8; 176
8.2.2　静态存储器 #8; 177
8.2.3　动态随机存储器 #8; 178
8.2.4　同步动态随机存储器 #8; 180
8.2.5　大容量存储器的结构 #8; 182
8.3　只读存储器 #8; 184
8.3.1　ROM #8; 184
8.3.2　PROM #8; 185
8.3.3　EPROM #8; 185
8.3.4　EEPROM #8; 185
8.3.5　闪存 #8; 186
8.4　直接存储器访问 #8; 186
8.5　存储器层次结构 #8; 188
8.6　高速缓存 #8; 189
8.6.1　映射功能 #8; 190
8.6.2　替换算法 #8; 193
8.6.3　映射技术的例子 #8; 194
8.7　性能因素 #8; 196
8.7.1　命中率和失效开销 #8; 196
8.7.2　处理器芯片上的高速缓存 #8; 198
8.7.3　其他改进 #8; 198
8.8　虚拟存储器 #8; 200
8.9　存储器管理需求 #8; 203
8.10　辅助存储器 #8; 204
8.10.1　磁盘 #8; 204
8.10.2　光盘 #8; 208
8.10.3　磁带系统 #8; 211
8.11　结束语 #8; 212
8.12　问题解析 #8; 212
习题 #8; 215
参考文献 #8; 217
第9章　算术运算 #8; 218
9.1　有符号数加减法 #8; 218
9.2　快速加法器设计 #8; 220
9.3　无符号数乘法 #8; 224
9.3.1　阵列乘法器 #8; 224
9.3.2　顺序电路乘法器 #8; 225
9.4　有符号数乘法 #8; 227
9.5　快速乘法 #8; 229
9.5.1　乘数位偶重编码 #8; 229
9.5.2　求和项的进位保留加法 #8; 229
9.5.3　使用3-2简化器的求和项加法树 #8; 231
9.5.4　使用4-2简化器的求和项加法树 #8; 233
9.5.5　快速乘法总结 #8; 234
9.6　整数除法 #8; 234
9.7　浮点数及其运算 #8; 236
9.7.1　浮点数算术运算 #8; 238
9.7.2　保护位与截取 #8; 239
9.7.3　浮点操作的实现 #8; 240
9.8　十进制数到二进制数的转换 #8; 242
9.9　结束语 #8; 242
9.10　问题解析 #8; 243
习题 #8; 245
参考文献 #8; 248
第10章　嵌入式系统 #8; 249
10.1　嵌入式系统实例 #8; 249
10.1.1　微波炉 #8; 249
10.1.2　数码照相机 #8; 251
10.1.3　家用遥测技术 #8; 252
10.2　嵌入式应用中的微控制器芯片 #8; 252
10.3　一个简单的微控制器 #8; 253
10.3.1　并行I/O接口 #8; 253
10.3.2　串行I/O接口 #8; 256
10.3.3　计数器/定时器 #8; 256
10.3.4　中断控制机制 #8; 258
10.3.5　编程实例 #8; 258
10.4　反应定时器——?一个完整的实例 #8; 261
10.5　传感器与执行器 #8; 264
10.5.1　传感器 #8; 264
10.5.2　执行器 #8; 266
10.5.3　应用实例 #8; 266
10.6　微控制器系列 #8; 267
10.6.1　基于Intel 8051的微控制器 #8; 268
10.6.2　Freescale微控制器 #8; 268
10.6.3　ARM微控制器 #8; 269
10.7　设计问题 #8; 269
10.8　结束语 #8; 271
习题 #8; 271
参考文献 #8; 273
第11章　片上系统——案例研究 #8; 274
11.1　FPGA的实现 #8; 274
11.1.1　FPGA器件 #8; 275
11.1.2　处理器的选择 #8; 275
11.2　计算机辅助设计工具 #8; 275
11.3　闹钟示例 #8; 279
11.3.1　系统的用户视图 #8; 279
11.3.2　系统的定义和生成 #8; 279
11.3.3　电路实现 #8; 281
11.3.4　应用软件 #8; 281
11.4　结束语 #8; 287
习题 #8; 287
参考文献 #8; 288
第12章　并行处理及性能 #8; 289
12.1　硬件多线程 #8; 289
12.2　向量（SIMD）处理 #8; 290
12.3　共享存储器的多处理器 #8; 292
12.4　高速缓存一致性 #8; 295
12.4.1　直接写协议 #8; 295
12.4.2　写回协议 #8; 296
12.4.3　监听高速缓存 #8; 296
12.4.4　基于目录的高速缓存一致性 #8; 297
12.5　消息传递多计算机 #8; 298
12.6　多处理器并行编程 #8; 298
12.7　性能建模 #8; 300
12.8　结束语 #8; 301
习题 #8; 301
参考文献 #8; 302
附录A　逻辑电路 #8; 303
附录B　Altera Nios II处理器 #8; 344
附录C　ColdFire处理器 #8; 371
附录D　ARM处理器 #8; 397
附录E　Intel IA-32体系结构 #8; 431
索引 #8; 461