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本书内含十三章与一个附录如下（按：中译本省略了其中第十一至十三章）：

　　第一章提供广泛的计算历史概览，指出许多计算系统发展中的里程碑，并且让读者了解我们如何达到目前计算科技的水准。本章介绍必须的专用术语、计算机系统中的基本组件、计算机系统的各种逻辑阶层以及冯纽曼计算机模型。其提供计算机系统的高阶概观，以及进一步研读的动机与必须的观念。

　　第二章提供计算机用以表示数字与字元符号资讯的各种方法的完整内容。在读者接触到数字基底与典型的数字表示技术如一的补数、二的补数与BCD 之后，接着介绍加减乘除法。另外，还讨论到EBCDIC、ASCII 与统一码这些字元符号表示法。也介绍了定点与浮点表示法。并简短地讨论到数据记录以及错误侦测与更正。数据传输与记录使用的码则说明于「专论」节中。

　　第三章是典型的数位逻辑介绍以及它如何与布林代数相关。本章涵盖组合与循序两种逻辑的相当细节，以求读者了解如何组成更复杂的MSI（中型积体）电路（譬如解码器）。更复杂的电路如汇流排与记忆体亦均有涵盖。我们将最佳化与卡诺图置于特别的「专论」节中。

　　第四章说明基本计算机组织并介绍许多基本观念，包括撷取 - 解码 - 执行週期、数据通道、时脉与汇流排、暂存器传递表示法以及CPU。在此介绍一个非常简单的架构MARIE 与它的ISA 来让读者获得程式执行相关的基本架构组织的充分了解。MARIE 是典型冯纽曼设计，包含程式计数器、累加暂存器、指令暂存器、4096 位元组的记忆体与两个定址模式。也介绍组合语言编程来加深之前说明的指令格式、指令模式、数据格式与控制的观念。这不是一本组合语言的课本，也不是设计来作为实用的组合语言编程课程。介绍组合语言的主要目的是要加深一般性计算机架构的了解。我们也提供MARIE 的模拟器以便利组合语言程式在MARIE 架构上的编撰、组译与执行。控制的两种设计方向—硬连线方法以及微程式控制也于本章中介绍并作比较。最后，我们比较Intel 与MIPS 架构来强化本章中各项观念。

　　第五章提供更深入的指令集架构探讨，包括指令格式、指令型态与定址模式。指令阶层管道化处理也在此介绍。真实世界的ISAs（包括Intel®、MIPS® Technologies、ARM 与JavaTM）也在此介绍来强化本章中介绍的各项观念。

　　第六章涵盖如 RAM 以及各种记忆体装置等基本记忆体观念，并论及包括快取记忆体与虚拟记忆体等较进阶的观念。本章完整介绍快取中的直接对映、关联式对映与集合关联式对映技术。它也提供页处理与区段处理、TLBs 与各种互相关联的演算法与装置。本章相关的教材与模拟器可于本书网站中取得。

　　第七章提供详细的 I/O 基础、汇流排通讯与协定以及典型外部储存体装置如磁碟与光碟，还有每一种设备的不同格式等的概论。DMA、程式驱动式I/O与插断亦有介绍。另外也介绍了设备间交换资讯的各种技术。RAID 架构有详细的说明。各种数据压缩格式则可见于「专论」节中。

　　第八章讨论各种可用的编程工具（譬如编译器与组译器）以及它们与你所使用机器的架构间的关系。本章目的是将程式师对计算机系统的观点与所使用机器真实的硬体和架构结合。另外也介绍作业系统，但是只包括与系统的架构和组织相关的细节（例如资源使用与保护、设陷阱捕捉与插断，以及各种其他的服务）。

　　第九章提供近年出现的各种不同架构的概观。RISC、Flynn 的分类法、平行处理器、指令阶层平行度、多处理器、互相联结网路、共用记忆体系统、快取一致性，记忆体模型、超纯量机器、神经网路、心跳架构、数据流计算机、量子计算与分散式架构均有论及。我们在本章的主要目的是让读者了解我们并不侷限于冯纽曼架构中，并且要求读者思考效能议题，来为下一章作准备。

　　第十章涵盖之前各章中不曾提到的嵌入式系统中有意义的观念与主题。尤其是，本章专注于嵌入式硬体与组件、嵌入式系统设计的相关主题、嵌入式软体建构的基础与嵌入式作业系统的特性。

　　附录 A 是有关资料结构的简短附录，为的是满足学生可能需要简要介绍或复习诸如堆叠、贮列与链结串列等内容的情况。

第一章 绪论 
第二章 计算机系统中的数据表示法
第三章 布林代数与数位逻辑
第四章 MARIE：一个简单计算机的介绍
第五章 指令集架构的仔细检视
第六章 记忆体
第七章 输入／输出与储存系统
第八章 系统软体
第九章 其他可能架构
第十章 嵌入式系统的议题

附录A 资料结构与计算机
A.1 绪论
A.2 基本的结构
A.3 树
A.4 网路图
部分习题解答与提示
索引

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