計算機結構 ─ 入門啟示錄

本書特色

1 . 歷史刻畫的痕跡激發最深層的構思，喚起執著的態度與用心。
2 . 章節編排：教材依章節順序，深入淺出，逐一介紹，整體有很好的連貫性。
3 . 主軸脈絡：總是從歷史背景談起，不但有助於瞭解當時的構思與需求望，進而延伸整體技術的發展脈絡與原理。
4 . 技術導引：每個章節清晰明確，總是由一項重要技術導引，貫穿主軸；各種技術之間彼此並不相依，即使初學者也能體會內容，不需具備任何背景知識。

本書內容

本書介紹電子計算機的通用性、功能性進而談到指令運作方式、相容特色、記憶體模組以及軟硬體實現技術…等等。第一章介紹第一部電子計算機。第二章談到製程技術。第三章結構進化。第四章晶片技術。第五章記憶體模組。第六章快取效能補償。第七章中斷效能補償。第八章效能計算。相信熟讀本書後，將對計算機結構以及相關軟硬體知識有更深入的了解。適合私立大學、科大電子、電機系「計算機結構」課程。

[目錄]

Part Ⅰ  現代電腦技術
第1章 第一部電子計算機
1.1　引言 1-2
1.2　愛尼克計算機 1-3
1.3　巨像計算機 1-5
1.4　Z系列計算機 1-7
1.5　誰是第一？ 1-8
1.6　通用性 1-10
1.7　功能性 1-12
1.8　軟硬體實現技術 1-13
1.9　結語 1-15
關鍵字解析 1-16
第2章 製程進化
2.1　引言 2-2
2.2　電晶體技術 2-4
2.3　積體電路技術 2-7
2.4　摩爾定律 2-10
2.5　摩爾定律的推論 2-13
2.6　微縮技術 2-14
2.7　結語 2-15
關鍵字解析 2-16
第3章 結構進化
3.1　引言 3-2
3.2　范紐曼電腦 3-3
3.3　程式計算機 3-4
3.4　指令運作方式 3-5
3.5　階層概念 3-8
3.6　結構與組織 3-11
3.7　相容家族 3-12
3.8　相容家族特色 3-13
3.9　結語 3-14
關鍵字解析 3-15
第4章 晶片技術
4.1　引言 4-2
4.2　晶片化的結構階層 4-4
4.3　Intel x86系列電腦 4-5
4.4　現代電腦晶片架構 4-7
4.5　夾層匯流排 4-9
4.6　南北橋晶片組 4-9
4.7　其它晶片功能 4-11
4.8　匯流排仲裁 4-13
4.9　結語 4-16
關鍵字解析 4-16

第5章 記憶體模組
5.1　引言 5-2
5.2　SRAM靜態記憶單元 5-4
5.3　DRAM動態記憶單元 5-5
5.4　位元、位元組、字組、區塊 5-6
5.5　數端 5-9
5.6　記憶體晶片 5-10
5.7　記憶體模組 5-14
5.8　DDR-SDRAM技術 5-15
5.9　錯誤發生 5-18
5.11　漢明碼 5-19
5.12　校正錯誤 5-21
5.12　結語 5-24
關鍵字解析 5-25
第6章 快取效能補償
6.1　引言 6-2
6.2　記憶體效能失衡 6-4
6.3　快取結構設計 6-6
6.4　記憶體平均存取時間 6-6
6.5　區域存取性 6-7
6.6　映射函數 6-8
6.7　直接映射 6-10
6.8　完全關聯映射 6-13
6.9　集合關聯映射 6-16
6.10　寫入策略 6-20
6.11　快取階層 6-21
6.12　結語 6-23
關鍵字解析 6-24
第7章 中斷效能補償
7.1　引言 7-2
7.2　互連技術 7-4
7.3　I/O設備 7-5
7.4　I/O模組和外部設備 7-6
7.5　I/O命令 7-7
7.6　程式I/O策略 7-8
7.7　中斷I/O策略 7-10
7.8　DMA策略 7-12
7.9　結語 7-14
關鍵字解析 7-14
第8章 效能計算
8.1　引言 8-2
8.2　MIPS 8-3
8.3　效能定義 8-6
8.4　執行時間 8-8
8.5　CPI 8-9
8.6　效能評估程式 8-12
8.7　結語 8-12
關鍵字解析 8-13
 
Part Ⅱ  處理器進階技術
第9章 簡易的計算引擎
9.1　引言 9-2
9.2　AOI運算器 9-3
9.3　全加法器 9-4
9.4　ALU 9-5
9.5　精度問題 9-7
9.6  旗號 9-7
9.7　意像堆積 9-8
9.8　結語 9-10
關鍵字解析 9-10
第10章 計算機整數算術
10.1　引言 10-2
10.2　文字與整數表示法 10-3
10.3　無號整數 10-6
10.4　有號整數 10-7
10.5　位元延伸 10-8
10.6　取負值 10-9
10.7　加法 10-10
10.8　減法 10-12
10.9　乘法 10-14
10.10　除法 10-17
10.11　結語 10-18
關鍵字解析 10-19
第11章　計算機浮點數算術
11.1　引言 11-2
11.2　浮點運算單元 11-3
11.3　浮點數表示法 11-4
11.4　可轉換浮點數 11-6
11.5　特殊保留字 11-7
11.6　浮點數範圍 11-8
11.7　浮點數加/減法 11-9
11.8　浮點數乘/除法 11-11
11.9　結語 11-13
關鍵字解析 11-14
第12章 CISC & RISC爭論
12.1　引言 12-2
12.2　CISC發展 12-4
12.3　CISC問題 12-5
12.4　指令正交性 12-7
12.5　RISC效能表現 12-8
12.6　RISC精簡指令集 12-10
12.7　直接硬體 12-11
12.8　RISC對程式設計的影響 12-13
12.9　結語 12-15
關鍵字解析 12-18
第13章 指令集：功能
13.1　引言 13-2
13.2　指令表示法 13-5
13.3　指令元素 13-8
13.4　指令編碼格式 13-10
13.5　操作碼 13-12
13.6　指令集範例 13-14
13.7　結語 13-17
關鍵字解析 13-17

第14章 指令集：定址
14.1　引言 14-2
14.2　運算元 14-3
14.3　立即定址 14-3
14.4　暫存器定址 14-4
14.5　直接定址 14-5
14.6　間接定址 14-6
14.7　暫存器間接定址 14-7
14.8　位移定址 14-8
14.9　堆疊定址 14-9
14.10　范紐曼瓶頸 14-15
14.11　結語 14-16
關鍵字解析 14-17
第15章 程式直譯範例
15.1　引言 15-2
15.2　直譯過程 15-3
15.3　指令直譯範例I（非固定長度編碼） 15-5
15.4　指令直譯範例II（固定長度編碼） 15-10
關鍵字解析 15-18
第16章 微架構與範例
16.1　引言 16-2
16.2　硬體連線技術 16-3
16.3　微程式架構 16-4
16.4　假想模型的建構 16-6
16.5　微指令實例 16-13
16.6　微指令編碼格式 16-14
16.7　微順序器 16-16
16.8　巨集指令實例 16-17
16.9　微程式控制單元 16-26
16.10　控制記憶體 16-29
16.11　結語 16-32
第17章 管線作業
17.1　引言 17-2
17.2　N階直譯過程 17-3
17.3　指令管線 17-4
17.4　間隔週期 17-6
17.5　超純量設計 17-8
17.6　指令相依性 17-10
17.7　改善分支指令的效能 17-12
17.8　結語 17-14
附  錄
附錄A　計算機重要記事 附-2
附錄B　數位組合邏輯 附-6
附錄C　數位序向邏輯 附-17
附錄D　ROM技術 附-24
附錄E　數字系統 附-27
附錄F　IA處理器族系 附-31
參考書目 附-34
索引