第一部分　计算机的基本功能及其构成第1章 导论：软硬件接口

1.1 计算机系统及网络通信的重要性

1.2　硬件和软件的互相依赖

1.3　硬件编程：VHDL

1.4　人人都应了解的系统管理问题

1.5　语音、图像和数据：技术的趋同现象

1.6　窗口界面（WIMP）

1.7　因特网：连接所有的网络

1.8　使用PC：学习CSA的更多理由

1.9　小结

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第2章 冯·诺依曼体系结构的特征

2.1　以2为基：二进制的优点

2.2　程序控制存储：通用机器

2.3　指令代码：控制机器动作的指令系统

2.4　转换：编译器和汇编器

2.5　链接：将程序组合到一起

2.6　解释器：执行高级命令

2.7 代码共享和重用：不要总是从头做起

2.8　数据编码：数值和字符

2.9　操作系统：Unix和Windows

2.10　客户机服务器计算：网络时代的方式

2.11　可重配置硬件：读取－执行的另一种替代方式

2.12　小结

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附录：以11为基的计数

第3章 功能部件和读取－执行周期

3.1 各部分的命名：CPU、存储器、IO单元

3.2 CPU的读取－执行周期：高速且单调

3.3　系统总线：同步或异步

3.4　系统时钟：指令周期时序

3.5　预取：前期工作以使速度得到提高

3.6　存储器长度：寻址宽度

3.7　字节次序：微软与Unix，以及Intel与Motorola

3.8　简单的输入输出：并行端口

3.9　小结

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第4章　构成计算机的逻辑电路：控制单元

4.1 电子积木和逻辑电路：模块化器件的优点

4.2　基本逻辑门

4.3　真值表和多路复用器：简单但有效的设计工具

4.4　可编程逻辑器件：可重新配置的逻辑芯片

4.5　交通灯控制器：无法避免

4.6　根据真值表实现电路：一些实用提示

4.7　译码器逻辑：控制单元及存储器的根本所在

4.8　CPU控制单元：“核心“

4.9　洗衣机控制器：简单的CU

4.10　RISC与CISC译码：使计算机的处理速度更快

4.11　小结

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第5章 构成计算机的逻辑电路：算术逻辑单元

5.1　德·摩根等价定律：逻辑互换性

5.2　二进制加法：半加器、全加器、并行加法器

5.3　二进制减法：2的补码的整数格式

5.4　二进制移位：桶形移位器

5.5　整数乘法：移位和相加

5.6　浮点数：从极大到极小

5.7　小结

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第6章 计算机的逻辑构成：存储器

6.1　数据存储

6.2　存储设备

6.3　静态存储器

6.4　动态存储器

6.5　DRAM刷新

6.6　分页访问存储器：EDO和SDRAM

6.7　存储器映射：寻址和译码

6.8　IO端口映射

6.9　小结

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第7章　Intel奔腾CPU

7.1　奔腾：高性能的微处理器

7.2　CPU寄存器：数据和地址变量的临时存储区

7.3　指令集：基本奔腾指令集简介

7.4　指令的结构：CU如何理解指令

7.5　CPU状态寄存器：十分短期的存储空间

7.6　寻址方式：构建有效地址

7.7　执行流水线：RISC加速技术

7.8　奔腾4：扩展

7.9　Microsoft Developer Studio：调试器的使用

7.10　小结

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第8章　子例程

8.1 子例程的目的：节省空间和精力

8.2　返回地址：堆栈的引入

8.3　使用子例程：HLL程序设计

8.4　堆栈：大多数操作的基本要素

8.5　参数传递：将子例程具体化

8.6　堆栈框架：所有局部变量

8.7 对HLL的支持：CPU针对子例程处理的特性

8.8　中断服务例程：由硬件调用的子例程

8.9　访问操作系统例程：后期绑定

8.10　小结

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第9章　简单的输入输出

9.1 基本IO方法：轮询、中断和DMA

9.2　外设接口寄存器：程序员的角度

9.3　轮询：单字符IO

9.4　中断处理

9.5　关键数据的保护：如何与中断通信

9.6　缓冲IO：驱动中断设备的驱动程序

9.7　直接内存访问：自治的硬件

9.8　单字符IO：屏幕和键盘例程

9.9　小结

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第10章 串行通信

10.1 串行传输：数据、信号和时序

10.2　数据的格式：编码技术

10.3　时序同步：频率和相位

10.4　数据编码和错误控制：奇偶校验、检验和、汉明码和CRC

10.5　流量控制：硬件和软件方法

10.6 16550 UART：RS232

10.7　串行鼠标：机械或光学

10.8　串行端口

10.9　USB：通用串行总线

10.10　调制解调器：载波调制

10.11　小结

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第11章　并行连接

11.1　并行接口

11.2　Centronics：大于打印端口但小于总线

11.3　SCSI：小型计算机系统接口

11.4　IDE：智能驱动电路

11.5 AT/ISA：计算机标准的成功案例

11.6　PCI：外设部件的互连

11.7　即插即用：自动配置

11.8 PCMCIA：个人计算机存储卡国际联盟

11.9小结

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第12章　存储体系

12.1　系统的性能

12.2　访问局部化：利用重复

12.3　指令及数据的高速缓存：匹配内存和CPU的速度

12.4　高速缓存映射

12.5　虚拟内存：分段和按需页面调度

12.6　地址公式化：时间、地点和数量

12.7　硬盘使用：参数、访问调度和数据安排

12.8　性能提高：块、高速缓存、碎片整理、调度、RAM磁盘

12.9　光盘：CD-DA、CD-ROM、CD-RW和DVD

12.10　DVD：数字通用光盘

12.11　MPEG：视频和音频压缩

12.12　闪存：新型软盘

12.13　小结

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第二部分 网络通信及复杂性的增加

第13章 程序员的观点

13.1 不同的观点与不同的需求

13.2　应用程序用户及办公软件包

13.3　系统管理：软件安装和维护

13.4 HLL程序员：Java、C＋＋和BASIC

13.5　系统编程：汇编和C

13.6　硬件工程师：硬件的设计和维护

13.7　分层虚拟机：体系结构简介

13.8　汇编器：简单的转换器

13.9　编译器：转换及其他诸多工作

13.10　小结

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第14章 局域网

14.1 用户之间的纽带：电子邮件、打印机和数据库

14.2　PC网络接口：布线和接口卡

14.3　以太网：带冲突检测的载波侦听、多路访问

14.4　局域网的寻址：逻辑和物理方案

14.5　主机名：另外一个转换层

14.6　分层和封装：TCP/IP软件堆栈

14.7　网络文件系统：跨网络共享文件

14.8　网络的互连：网关

14.9　socket编程：WinSock简介

14.10　小结

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第15章 广域网

15.1　Internet的起源

15.2　TCP/IP基本协议

15.3　TCP错误处理和流量控制

15.4　IP路由：数据包如何找到正确的路径

15.5　DNS：分布式域名数据库

15.6　万维网的起源

15.7　浏览Web：Netscape Navigator

15.8　HTTP

15.9　搜索引擎Google

15.10　操作系统互连：一种理想的方案

15.11　小结

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第16章　其他网络

16.1 PSTN：电话网络

16.2　Cellnet：移动通信提供商

16.3　ATM：异步传输模式

16.4　消息传递：无线寻呼和分组无线网络

16.5　ISDN：全数字

16.6　DSL：数字用户线路

16.7　有线电视：数据传输设施

16.8　小结

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第17章　操作系统

17.1 历史渊源：基本功能的发展

17.2　Unix：操作系统的里程碑

17.3　概要结构：模块化

17.4　进程管理：初始化和调度

17.5　调度决策：时间片划分、抢先和协作

17.6　任务通信：管道和重定向

17.7　排斥和同步：信号量和信号

17.8 内存分配：malloc（）和free（）

17.9　用户界面：GUI和外壳

17.10　输入输出管理：设备处理程序

17.11　小结

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第18章　Windows XP

18.1　Windows GUI：满足用户的需求

18.2　Win32：推荐的用户API

18.3　进程和线程：多任务

18.4　内存管理：虚拟内存的实现

18.5　Windows注册表：集中化的管理数据库

18.6　NTFS：Windows NT文件系统

18.7　文件访问：ACL、权限和安全

18.8　共享软件组件：OLE、DDE和COM

18.9　Windows XP主机：Winframe终端服务器

18.10　小结

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第19章　档案管理系统

19.1 数据存储：文件系统和数据库

19.2　PC文件分配表：FAT

19.3　Unix索引节点：不同的方式

19.4 Microsoft NTFS

19.5　RAID：更安全的磁盘子系统

19.6　文件安全：访问控制

19.7　CD可移植文件系统：多个区段内容清单

19.8　小结

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第20章 图形输出

20.1　计算机和图形：捕获、存储、处理和重现

20.2　PC图形接口卡：图形协处理器

20.3　激光打印机：机电一体化

20.4　Adobe PostScript：页面描述语言

20.5　WIMP：重塑计算机的形象

20.6　Win32：图形API及其他

20.7　X窗口系统：分布式处理

20.8　MMX技术：辅助图形计算

20.9　小结

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第21章　RISC处理器：ARM和SPARC

21.1 RISC的优点：更高的指令吞吐量

21.2　流水线技术：更多的并行操作

21.3　超标量方法：并行的并行

21.4　寄存器存储：更多的CPU寄存器

21.5　分支预测方法：流水线的维护

21.6　编译器支持：RISC的重要组成部分

21.7　ARM 32位CPU的起源

21.8　StrongARM处理器：32位微控制器

21.9　HP iPAQ:StrongARM PDA

21.10　Puppeteer:StrongARM SBC

21.11　Sun SPARC:RISC架构的标量处理器

21.12　嵌入式系统：交叉开发技术

21.13　小结

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第22章 VLIW处理器：EPIC安腾

22.1　安腾64位处理器简介

22.2　安腾汇编语言：对CPU控制更多

22.3　运行时调试：gvd/gdb

22.4　未来的处理器设计

22.5　小结

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第23章　并行处理

23.1　并行处理基础

23.2　指令级并行：流水线化

23.3　超标量：多执行单元

23.4　未来的对称、共享内存并行处理

23.5　单芯片多处理器：IBM Cell

23.6　集群和网格：应用级并行

23.7　小结

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附录　Microsoft Visual Studio 8 Express版

术语表

参考文献