前言
第1章概述
1．1計算機的發展歷史
1．1．1計算機的產生與發展
計算機（俗稱 電腦）國際術語計算機,是20世紀最偉大的科學技術發明之壹
它的發明者是約翰·阿塔那索夫教授。它是壹種不需要人工直接幹預，能夠快速對各種數字信息進行算術和邏輯運算的電子設備，以微處理器為核心，配上大容量的半導體存儲器及功能強大的可編程接口芯片，連上外設（包括鍵盤、顯示器、掃描儀、打印機和軟驅、光驅等外部存儲器）及電源所組成的計算機，稱為微型計算機簡稱微型機或微機，有時又稱為PC（Personal Computer）或MC（Micro computer）。微機加上系統軟件，就構成了整個微型計算機系統（MSC，簡稱微機系統）。
計算機對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，並以強大的生命力飛速發展。它的應用領域從最初的軍事科研應用擴展到社會的各個領域，已形成了規模巨大的計算機產業，帶動了全球範圍的技術進步，由此引發了深刻的社會變革。計算機已遍及學校、企事業單位，進入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。它是人類進入信息時代的重要標誌之壹。
計算機按其規模和性能壹般可分為超級計算機、工業控制計算機、網絡計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類。運算速度在每秒幾億次以上的稱為超級計算機，其生產難度大，成本高，因此它是衡量壹個國家計算機技術水平的重要標誌。世界上只有幾個國家具有研制巨型計算機的能力，我國就是其中之壹。個人計算機是20世紀70年代出現的壹種新機型，是微處理器（MPU）為核心組之為“電腦”。當今，計算機有朝著巨型化和微型化兩個方向發展的趨勢。 1.第1代計算機：電子管數字計算機（1946—1958年）
硬件方面，邏輯元件采用真空電子管，主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯；外存儲器采用磁帶。軟件方面采用機器語言、匯編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（壹般為每秒數千次至數萬次）、價格昂貴，但為以後的計算機發展奠定了基礎。
2.第2代計算機：晶體管數字計算機（1958—1964年）
硬件方面，邏輯元件采用晶體管，主存儲器采用磁芯，外存儲器采用磁盤。軟件方面出現了以批處理為主的操作系統、高級語言及其編譯程序。應用領域以科學計算和事務處理為主，並開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（壹般為每秒數10萬次，可高達300萬次）、性能比第1代計算機有很大的提高。
3.第3代計算機：集成電路數字計算機（1964—1970年）
硬件方面，邏輯元件采用中、小規模集成電路（MSI、SSI），主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現了分時操作系統以及結構化、規模化程序設計方法。特點是速度更快（壹般為每秒數百萬次至數千萬次），而且可靠性有了顯著提高，價格進壹步下降，產品走向了通用化、系列化和標準化。應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。
4.第4代計算機：大規模集成電路計算機（1970年至今）
硬件方面，邏輯元件采用大規模和超大規模集成電路（LSI和VLSI）。軟件方面出現了數據庫管理系統、網絡管理系統和面向對象語言等。特點是1971年世界上第壹臺微處理器在美國矽谷誕生，開創了微型計算機的新時代。應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。
1．1．2微型計算機的出現與發展
1．1．3軟件技術的興起與發展
1．2計算機系統結構組成
1．2．1存儲程序原理
1．2．2計算機硬件組成
1．2．3計算機軟件組成
1．2．4計算機系統層次結構
1．3程序在計算機中的執行過程
1．3．1計算機執行的簡單實例
1．3．2從高級語言到機器語言
1．3．3硬件執行機器語言
1．3．4操作系統和服務程序的作用
1．4計算機性能評價
1．4．1計算機硬件技術指標
1．4．2計算機性能評價準則
1．5計算機的應用與發展
1．5．1計算機的應用
1．5．2計算機的發展
習題
第2章數字電路分析與設計
2．1布爾代數
2．1．1布爾代數及其基本運算
2．1．2布爾代數的基本公式
2．1．3布爾函數及其表示方法
2．1．4布爾函數的化簡與實現
2．2組合邏輯電路分析與設計
2．2．1組合邏輯電路的分析
2．2．2組合邏輯電路的設計
2．3同步時序邏輯電路分析與設計
2．3．1引言
2．3．2觸發器
觸發器（trigger）是個特殊的存儲過程，它的執行不是由程序調用，也不是手工啟動，而是由事件來觸發，比如當對壹個表進行操作（ insert，delete， update）時就會激活它執行。觸發器經常用於加強數據的完整性約束和業務規則等。 觸發器可以從 DBA_TRIGGERS ，USER_TRIGGERS 數據字典中查到。
觸發器可以查詢其他表，而且可以包含復雜的 SQL語句。它們主要用於強制服從復雜的業務規則或要求。例如：您可以根據客戶當前的帳戶狀態，控制是否允許插入新訂單。
觸發器也可用於強制引用完整性，以便在多個表中添加、更新或刪除行時，保留在這些表之間所定義的關系。然而，強制引用完整性的最好方法是在相關表中定義主鍵和外鍵約束。如果使用數據庫關系圖，則可以在表之間創建關系以自動創建外鍵約束。 它是Sql Server2005新增的觸發器，主要用於審核與規範對數據庫中表，觸發器，視圖等結構上的操作。比如在修改表，修改列，新增表，新增列等。它在數據庫結構發生變化時執行，我們主要用它來記錄數據庫的修改過程，以及限制程序員對數據庫的修改，比如不允許刪除某些指定表等。
2．3．3同步時序邏輯電路的分析
2．3．4同步時序邏輯電路的設計
習題
第3章運算方法和運算器
3．1數據表示方法
3．1．1數據格式
3．1．2數的機器碼表示
3．1．3字符與字符串的表示方法
3．1．4可靠性編碼
3．2基本運算
3．2．1邏輯運算
邏輯運算又稱布爾運算 布爾用數學方法研究邏輯問題，成功地建立了邏輯演算。他用等式表示判斷，把推理看作等式的變換。這種變換的有效性不依賴人們對符號的解釋，只依賴於符號的組合規律 。這壹邏輯理論人們常稱它為布爾代數。20世紀30年代，邏輯代數在電路系統上獲得應用，隨後，由於電子技術與計算機的發展，出現各種復雜的大系統，它們的變換規律也遵守布爾所揭示的規律。邏輯運算 (logical operators) 通常用來測試真假值。最常見到的邏輯運算就是循環的處理，用來判斷是否該離開循環或繼續執行循環內的指令。
3．2．2算術運算
算術運算就是數的加、減、乘、除以及乘方開方等數學運算，區別於幾何運算。
而對於算術來說，它是數學中最古老,最基礎和最初等的部分.它研究數的性質及其運算.把數和數的性質,數和數之間的四則運算在應用過程中的經驗積累起來,並加以整理,就形成了最古老的壹門數學——算術
3．2．3移位運算
3．3定點運算
3．3．1加減法運算
3．3．2定點乘法運算
3．3．3定點除法運算
3．4定點運算器的組成
3．4．1多功能算術邏輯運算單元
3．4．2內部總線
將處理器的所有結構單元內部相連。它的寬度可以是8、16、32、或64位。
如在CPU內部，寄存器之間和算術邏輯部件ALU與控制部件之間傳輸數據所用的總線稱為片內總線(即芯片內部的總線)。 ----1．I2C總線
----I2C（Inter-IC）總線10多年前由Philips公司推出，是近年來在微電子通信控制領域廣泛采用的壹種新型總線標準。它是同步通信的壹種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡化，器件封裝形式小，通信速率較高等優點。在主從通信中，可以有多個I2C總線器件同時接到I2C總線上，通過地址來識別通信對象。
----2．SPI總線
----串行外圍設備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術是Motorola公司推出的壹種同步串行接口。Motorola公司生產的絕大多數MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI總線是壹種三線同步總線，因其硬件功能很強，所以，與SPI有關的軟件就相當簡單，使CPU有更多的時間處理其他事務。
----3．SCI總線
----串行通信接口SCI（serial communication interface）也是由Motorola公司推出的。它是壹種通用異步通信接口UART，與MCS-51的異步通信功能基本相同。
3，4．3定點運算器的基本結構
3．5浮點運算方法和浮點運算器
3．5．1浮點加(減)法運算
3．5．2浮點乘(除)法運算
3．5．3浮點運算器
習題
第4章指令系統與匯編語言程序設計
4．1指令系統概述
4．28088微機硬件結構簡介
4．2．18086CPU及其寄存器
4．2．28086微機系統的主存儲器與堆棧
4．2．38086CPU能直接處理的數據及其存放形式
4．3指令格式
4．3．1指令長度
4．3．2操作碼結構
4．3．3地址碼結構
4．3．48086CPU指令格式
4．4尋址方式
4．4．1概述
4．4．28086匯編語言與尋址方式有關的壹些定義和約定
4．4．3立即(數)尋址
4．4．4直接尋址
4．4．5寄存器尋址
4．4．6寄存器間接尋址
4．4．7基址尋址
4．4．8變址尋址
4．4．9相對尋址
4．4．10基址變址尋址
4．5指令與指令類型
4．5．1傳送類指令
4．5．2算術運算類指令
4．5．3位操作類指令
4．5．4串操作類指令
4．5．5程序控制類指令
4．5．6處理器控制類指令
4．68086匯編語言
4．6．1概述
4．6．2匯編語言源程序的結構
4．6．3偽指令
4．7子程序設計
4．8系統功能調用
習題
第5章存儲器
5．1存儲器概述
5．1．1存儲器的基本概念
5．1．2存儲器的分類
5．1．3存儲器的層次結構
5．2主存儲器
5．2．1概述
5．2．2隨機存儲器
5．2．8只讀存儲器
5．2．4半導體存儲器的連接
5．8高速緩存
5．8．1高速緩存的工作原理
5．3．2高速緩存壹主存地址映射
5．3．3高速緩存的分類
5．8．4高速緩存的替換策略
5．4輔助存儲器
5．4．1概述
5．4．2硬磁盤存儲器
5．4．3光盤存儲器
5．4．4閃存
習題
第6章控制器
6．1構造壹個計算機
6．1．1實例計算機結構
6．1．2指令系統
6．1．3指令格式
6．1．4計算機執行過程
6．2控制器基本設計方法
6．2．1指令周期
6．2．2控制器基本組織
6．2．8微操作
6．2．4控制器設計方法
6．8微操作技術
6．3．1微操作安排
6．3．2微操作控制信號設計
6．3．3微操作組合電路實現
6．4微程序技術
6．4．1基本原理
6．4．2微程序控制器構成
6．4．3微程序控制器設計
習題
第7章輸入輸出系統
7．1輸入輸出設備
7．1．1I/0設備概述
7．1．2I/O設備的工作特點
7．2輸入輸出接口
7．2．1I/O接口的基本作用
7．2．2I/O接口的基本組成
7．2．3I/O接口的輸人輸出控制方法
7．2．4I/O接口的編址
7．3中斷方式的輸入輸出
7．3．1中斷的基本問題
7．3．2中斷控制器
7．3．8中斷系統
7．4DMA方式的輸入輸出
7．4．1DMA的基本問題
7．4．2DMA控制器
7．5使用輸入輸出接口與設備
7．5．1定時/計數器8253
7．5．2異步串行通信接口8250
7．5．8並行接口芯片8255A簡介
習題
第8章總線
8．1總線概述
8．1．1總線的概念
8．1．2總線的分類
8．2總線的基本問題
8．2．1總線的性能參數
8．2．2總線設備
8．2．3總線控制器
8．2．4總線連接方式
8．2．5總線復用
8．2．6總線定時
8．2．7總線仲裁
8．2．8總線數據傳送方式
8．3常用的I/O總線
8．3．1I/O總線標準
8．3．2常用的I/O總線簡介
習題
第9章操作系統
9．1操作系統概述
9．1．1什麽是操作系統
9．1．2操作系統的發展史
9．1．3操作系統的分類
9．1．4常見操作系統介紹
9．2操作系統的功能與結構
9．2．1操作系統的功能
9．2．2操作系統的結構
9．2．3Windows操作系統結構剖析
9．3操作系統運行機制
9．3．1中斷與異常
9．3．2核心態與用戶態
9．3．3實例程序的執行
9．4處理機管理
9．4．1進程的概念
9．4．2進程的表示
9．4．3進程的控制
9．4．4進程間通信
9．4．5進程間同步與互斥
9．4．6進程與線程
9．5存儲管理
9．5．1存儲管理的概念
9．5．2連續存儲管理方法
9．5．3非連續存儲管理方法
9．5．4虛擬存儲器
9．6設備管理
9．6．1設備管理的概念
9．6．2設備管理的方法
9．6．3Windows設備管理
9．7文件管理
9．7．1文件系統的概念
9．7．2文件系統的組織
9．7．3文件系統的使用
9．8作業管理
9．8．1用戶使用界面
9．8．2資源管理接口
9．9操作系統的安全
9．9．1操作系統的安全設計目標
9．9．2操作系統的安全設計原則
9．9．3Windows操作系統的安全設計
習題
附錄A匯編語言程序的上機實習指導
附錄BASCII字符編碼表
參考文獻
……