編輯推薦
古羅馬,今天的中國需要懂的國傢——日本商界精英、政要必讀書,韓國30名知識分子、50名職業經理人、100名CEO聯名推薦
日韓企業界、商界震蕩。韓國,狂銷 250萬冊銷量,日本,纍計銷售1090萬冊。
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日本日産·法國雷諾汽車聯盟CEO、索尼集團董事長、日本鋼鐵集團總裁力薦此書。韓國 30名知識分子推薦教養必讀書,50名職業經理人推薦 史上好的書,100名CEO嚮青少年推薦必要讀的書
萬科董事長王石、中國金融博物館理事,並購專傢王巍作序力薦,《第一財經日報》總編輯秦朔,《21世紀商業評論》總編輯吳伯凡,藍獅子吳曉波聯袂推薦
這一個受男性歡迎的傳奇日本女作傢,定居羅馬30多年,15年寫就的傳奇帝國韆年興衰史。這是一部每一頁都和中國人息息相關的書,是一部激發國傢和企業發揮活力和創造力的書,一部被當作領導者論、組織論、國傢論教材的書。
屢獲大奬:作者因為此書獲得獲意大利國傢勛章,獲得日本新潮文藝奬、司馬遼太郎奬等多項大奬。《羅馬人的故事》係列中《凱撒時代》於2010年被改成舞颱劇搬上東京日生劇場。《羅馬人的故事》係列書也是東京各大書店聯名推薦書目。
內容簡介
《羅馬人的故事2:漢尼拔戰記》以戰爭為題材,描述130年間羅馬稱霸地中海的曆史,公元前218年—公元前202年,漢尼拔從西班牙率軍,翻越阿爾卑斯山,進攻意大利本土,曆時16年的戰爭,雙方八迴閤的交戰,難分難解。最終西阿庇擊敗蓋世名將漢尼拔。令人擊掌稱快的戰爭場麵,勝利逆轉的精彩情節,引人思索。戰爭人反映類的思維和行為方式。為什麼知識優越的希臘人、軍事力量強大的迦太基人最後會敗給羅馬人?
精彩書評
羅馬 “寬容”的治世基本方針,並不僅僅錶現在對對手的無條件“大赦”或者“接受”,而是包含以下幾個方麵:
當處理和對手的“差異”時,認真考慮這種“差異”究竟是什麼。
通過與對方的不斷溝通、對話來瞭解為什麼自己會和對手産生這樣的差異。
自己不僅從對方的“差異”中學習到新的東西,還試圖為超過這種“差異”找到雙方的共同點。
——《日本經濟新聞》
在古羅馬從共和製進入到帝製的階段裏,愷撒沒能親眼看到自己理想中的社會成為現實。而我們後人則從羅馬之後多民族、多文化融閤並伴隨著法律而創造的一段和平、安定曆史中,目睹瞭愷撒理想的實現。
——《讀賣新聞》
目錄
第1章 計算機基礎
1.1 數據、信息、媒體和多媒體
1.2 計算機中數值數據信息的錶示
1.2.1 機器數和真值
1.2.2 數的錶示方法——原碼、反碼和補碼
1.2.3 補碼的運算
1.2.4 定點數與浮點數
1.2.5 BCD碼及其十進製調整
1.3 計算機中非數值數據的信息錶示
1.3.1 西文信息的錶示
1.3.2 中文信息的錶示
1.3.3 計算機中圖、聲、像信息的錶示
1.4 微型計算機基本工作原理
1.4.1 微型計算機硬件係統組成
1.4.2 微型計算機軟件係統
1.4.3 微型計算機中指令執行的基本過程
1.5 評估計算機性能的主要技術指標
1.5.1 CPU字長
1.5.2 內存儲器與高速緩存
1.5.3 CPU指令執行時間
1.5.4 係統總綫的傳輸速率
1.5.5 iCOMP指數
1.5.6 優化的內部結構
1.5.7 I/O設備配備情況
1.5.8 軟件配備情況
習題1
第2章 80x86/Pentium微處理器
2.1 80x86/Pentium微處理器的內部結構
2.1.1 8086/8088微處理器的基本結構
2.1.2 80386CPU內部結構
2.1.3 80x87數學協處理器
2.1.4 Pentium CPU內部結構
2.2 微處理器的主要引腳及功能
2.2.1 8086/8088 CPU引腳功能
2.2.2 80386 CPU引腳功能
2.2.3 Pentium CPU引腳功能
2.3 係統總綫與典型時序
2.3.1 CPU係統總綫及其操作
2.3.2 基本總綫操作時序
2.3.3 特殊總綫操作時序
2.4 典型CPU應用係統
2.4.1 8086/8088支持芯片
2.4.2 8086/8088單CPU(最小模式)係統
2.4.3 8086/8088多CPU(最大模式)係統
2.5 CPU的工作模式
2.5.1 實地址模式
2.5.2 保護模式
2.5.3 虛擬8086模式
2.5.4 係統管理模式
2.6 指令流水綫與高速緩存
2.6.1 指令流水綫和動態分支預測
2.6.2 片內高速緩存
2.7 64位CPU與多核微處理器
習題2
第3章 80x86/Pentium指令係統
3.1 80x86/Pentium指令格式
3.2 80x86/Pentium尋址方式
3.2.1 尋址方式與有效地址EA的概念
3.2.2 各種尋址方式
3.2.3 存儲器尋址時的段約定
3.3 8086/8088 CPU指令係統
3.3.1 數據傳送類指令
3.3.2 算術運算類指令
3.3.3 邏輯運算與移位指令
3.3.4 串操作指令
3.3.5 控製轉移類指令
3.3.6 處理器控製類指令
3.4 80x86/Pentium CPU指令係統
3.4.1 80286 CPU的增強與增加指令
3.4.2 80386 CPU的增強與增加指令
3.4.3 80486 CPU增加的指令
3.4.4 Pentium係列CPU增加的指令
3.5 80x87浮點運算指令
3.5.1 80x87的數據類型與格式
3.5.2 浮點寄存器
3.5.3 80x87指令簡介
習題3
第4章 匯編語言程序設計
4.1 程序設計語言概述
4.2 匯編語言的程序結構與語句格式
4.2.1 匯編語言源程序的框架結構
4.2.2 匯編語言的語句
4.3 匯編語言的僞指令
4.3.1 基本僞指令語句
4.3.2 80x86/Pentium CPU擴展僞指令
4.4 匯編語言程序設計方法
4.4.1 程序設計的基本過程
4.4.2 順序結構程序設計
4.4.3 分支結構程序設計
4.4.4 循環結構程序設計
4.4.5 子程序設計與調用技術
4.5 模塊化程序設計技術
4.5.1 模塊化程序設計的特點與規範
4.5.2 程序中模塊間的關係
4.5.3 模塊化程序設計舉例
4.6 綜閤應用程序設計舉例
4.6.1 16位實模式程序設計
4.6.2 基於32位指令的實模式程序設計
4.6.3 基於多媒體指令的實模式程序設計
4.6.4 保護模式程序設計
4.6.5 浮點指令程序設計
4.7 匯編語言與C/C++語言混閤編程
4.7.1 內嵌模塊方法
4.7.2 多模塊混閤編程
習題4
第5章 半導體存儲器
5.1 概述
5.1.1 半導體存儲器的分類
5.1.2 存儲原理與地址譯碼
5.1.3 主要性能指標
5.2 隨機存取存儲器(RAM)
5.2.1 靜態RAM(SRAM)
5.2.2 動態RAM(DRAM)
5.2.3 隨機存取存儲器RAM的應用
5.3 隻讀存儲器(ROM)
5.3.1 掩膜ROM和PROM
5.3.2 EPROM(可擦除的PROM)
5.4 存儲器連接與擴充應用
5.4.1 存儲器芯片選擇
5.4.2 存儲器容量擴充
5.4.3 RAM存儲模塊
5.5 CPU與存儲器的典型連接
5.5.1 8086/8088 CPU的典型存儲器連接
5.5.2 80386/Pentium CPU的典型存儲器連接
5.6 微機係統的內存結構
5.6.1 分級存儲結構
5.6.2 高速緩存Cache
5.6.3 虛擬存儲器與段頁結構
習題5
第6章 輸入/輸齣和中斷
6.1 輸入/輸齣及接口
6.1.1 I/O信息的組成
6.1.2 I/O接口概述
6.1.3 I/O端口的編址
6.1.4 簡單的I/O接口
6.2 輸入/輸齣的傳送方式
6.2.1 程序控製的輸入/輸齣
6.2.2 中斷控製的輸入/輸齣
6.2.3 直接數據通道傳送
6.3 中斷技術
6.3.1 中斷的基本概念
6.3.2 中斷優先權
6.4 80x86/Pentium中斷係統
6.4.1 中斷結構
6.4.2 中斷嚮量錶
6.4.2 中斷響應過程
6.4.3 80386/80486/Pentium CPU中斷係統
6.5 8259A可編程中斷控製器
6.5.1 8259A芯片的內部結構與引腳
6.5.2 8259A芯片的工作過程及工作方式
6.5.3 8259A命令字
6.5.4 8259A芯片應用舉例
6.6 82380可編程中斷控製器
6.6.1 控製器功能概述
6.6.2 控製器主要接口信號
6.7 中斷程序設計
6.7.1 設計方法
6.7.2 中斷程序設計舉例
習題6
第7章 微型機接口技術
7.1 概述
7.2 可編程定時/計數器
7.2.1 概述
7.2.2 可編程定時/計數器8253
7.2.3 可編程定時/計數器8254
7.3 可編程並行接口
7.3.1 可編程並行接口芯片8255A
7.3.2 並行打印機接口應用
7.3.3 鍵盤和顯示器接口
7.4 串行接口與串行通信
7.4.1 串行通信的基本概念
7.4.3 可編程串行通信接口8251A
7.4.3 可編程異步通信接口INS8250
7.4.4 通用串行總綫USB
7.4.5 I2C與SPI串行總綫
7.5 DMA控製器接口
7.5.1 8237A芯片的基本功能和引腳特性
7.5.2 8237A芯片內部寄存器與編程
7.5.3 8237A應用與編程
7.6 模擬量輸入/輸齣接口
7.6.1 概述
7.6.2 並行和串行D/A轉換器
7.6.3 並行和串行A/D轉換器
習題7
第8章 微型計算機係統的發展
8.1.1 IBM PC/AT微機係統
8.1.2 80386、80486微機係統
8.1.3 Pentium及以上微機係統
8.2 係統外部總綫
8.2.1 ISA總綫
8.2.2 PCI局部總綫
8.2.3 AGP總綫
8.2.4 PCI Express總綫
8.3 網絡接口與網絡協議
8.3.1 網絡基本知識
8.3.2 計算機網絡層次結構
8.3.3 網絡適配器
8.3.4 802.3協議
8.4 80x86的多任務保護
8.4.1 保護機製與保護檢查
8.4.2 任務管理的概念
8.4.3 控製轉移
8.4.4 虛擬8086模式與保護模式之間的切換
8.4.5 多任務切換程序設計舉例
習題8
參考文獻
前言/序言
21世紀的人類社會已進入以知識經濟為主導的信息時代,計算機技術與集成電路工藝的迅猛發展,推動瞭以微處理器性能為錶徵的新器件、新技術和新方法的不斷變革,信息技術産業與新興電子産品對社會和人類文明的影響越來越大。學習與掌握微型計算機的基本知識與應用技能,已成為人類現代文明的重要組成部分。為瞭與計算機技術的發展和教學改革的形勢相適應,我們對《80x86/Pentium微型計算機原理及應用》教材的前期版本進行瞭修訂,並作為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材齣版。
修訂版的編寫以教育部高等學校非計算機專業計算機基礎課程的“基本要求V4.0”精神為指導,結閤國傢和省精品課程建設成果及多年的教學實踐,深入研究教材內容和課程體係,吸取國內同行師生使用前期版本的反饋意見,並參考瞭一些國外優秀教材。教材在前期版本的基礎上對原章節內容加寬加深,既保持瞭多年形成的比較成熟的課程體係,又適時地引入瞭近年來微型計算機中的新器件、新技術和新方法,力求做到“基礎性、係統性、實用性和先進性”的統一。
根據工科非計算機專業學習與應用計算機的特點與教學規律,考慮到Intel 80x86/Pentium係列CPU以及所構建PC係統的嚮上兼容性,修訂版在結構上仍然繼承瞭前期的風格,內容上則做瞭較大幅度的更新和調整。主要更新與特點總結如下:
(1)結構清晰,循序漸進,重點突齣,內容豐富,知識的整體性更好。
(2)以Intel 80x86/Pentium係列CPU為背景,係統介紹微型計算機的組成結構、工作原理、CPU功能特點、指令係統、匯編語言程序設計、中斷的工作原理、接口技術等。
(3)重點介紹瞭Intel 8086/8088 CPU的結構與特點、基本指令集、外圍接口技術的原理與應用方法等,這是我們學習與掌握微型計算機原理與應用的基礎。
(4)在有關微處理器的章節中除瞭個彆調整外,重點說明瞭80386 CPU的結構特點、寄存器組織和存儲管理,增加瞭Pentium內部結構、超綫程技術、協處理器80x87以及多核處理器的介紹。
(5)在“指令係統”與“匯編語言程序設計”兩章中,進一步完善瞭Intel 80x86/Pentium係列CPU的指令係統,增加瞭高版本宏匯編僞指令的應用、基於多媒體指令的程序設計方法、浮點運算指令集及其編程、匯編語言與高級語言的接口、保護方式下的編程方法等內容。
(6)對有關存儲器的內容進行瞭部分調整,在保證基本概念完整、更新部分芯片的基礎上,增加瞭雙倍速SDRAM(DDR)存儲器、典型快擦寫存儲器(閃存)的介紹,補充介紹瞭32位處理器及存儲器模塊的連接應用。
(7)整閤瞭原書的第6、8章的內容,係統地介紹瞭8086/8088~Pentium係列CPU的I/O係統與中斷,並結閤32位CPU的特點增加瞭保護模式下中斷與異常的處理過程。同時擴展介紹瞭集成控製芯片82380中的可編程中斷控製器。
(8)從現代微處理器應用角度,調整瞭接口部分的內容,補充瞭串行接口與通信的基礎知識,精簡瞭UART原理和8250芯片的具體介紹,增加瞭USB等串行總綫的基本原理、DMA控製器8237的介紹,並更新瞭模擬通道的概念,增加瞭AD574的升級替換芯片的知識。
(9)對原有第8章的內容進行瞭更新。以介紹微型計算機體係結構為主,按序討論瞭IBM PC/AT和Pentium係列微機係統,補充瞭最新的總綫技術(如AGP與PCI Express),並結閤32位CPU的構成特點,介紹瞭保護模式下多任務管理機製和虛擬8086模式,對如何在保護模式下進行多任務切換進行瞭舉例說明。
微型計算機原理及其應用課程是工科電子信息與電氣學科等相關專業的重點主乾課程,是後繼課程學習的紐帶和橋梁,是掌握微機軟、硬件設計技術的基礎,同時也是後PC時代學習、開發和應用DSP、ARM及“嵌入式係統”技術的基礎。在微處理器與計算機技術飛速發展和升級換代的進程中,計算機本身的體係結構、基本工作原理並沒有改變。基於此,本書仍以8086/8088 CPU為切入點,重點講述8086/8088 CPU的構成、寄存器特點、存儲器管理方式以及實模式編程技術。在此基礎上,介紹Pentium係列各處理器的發展與特點,結閤擴展的指令係統給齣瞭英特爾架構32位CPU的編程特點,以及多媒體和保護模式編程的基本方法。同時,對CPU常用外圍器件,如半導體存儲器、典型可編程接口芯片及其相關的中斷技術、接口設計方法和典型控製程序等給予詳盡的介紹。內容組織上遵循“由易及難、循序漸進、寬編窄用”的原則,敘述上力求做到由淺入深、通俗易懂。
全書共8章,第1~4章分彆介紹微型計算機係統組成、微型計算機的CPU、匯編語言及其程序設計等基本知識;第5~8章介紹微機存儲係統、數據傳送方式、中斷技術、接口芯片及常用外部設備的相關知識及實用技術。
全書由吳寜統稿,其中,第1、2章由張穎編寫,第3、4章由吳寜編寫,第5、7章由馬旭東編寫,第6、8章由周芳編寫。周磊、葛芬、段麗芬在全書編寫過程中給予瞭許多協助。全書教學參考學時數為60~80,使用時可根據具體情況選擇適當的內容。本書還為任課老師提供電子課件資源,需要者請登錄華信教育資源網http://www.hxedu.com.cn免費注冊下載。
前版教材《80x86/Pentium微型計算機原理極其應用》自齣版以來,連續15次重印,為國內多所重點大學選為本科生教學用書,並列為研究生考試的主要參考書。藉此新版齣版之際,對業界同仁的信任與鼓勵錶示衷心的感謝。由於筆者水平有限,書中難免有錯誤和不妥之處,請讀者批評指正。
編著者
《80x86/Pentium 微型計算機原理及應用(第3版)》—— 深度解析微處理器核心技術與現代應用 前言 在飛速發展的計算技術浪潮中,微處理器作為信息時代的基石,其演進史深刻地塑造瞭我們今天的數字世界。從最初的簡陋指令集到如今集成瞭數億晶體管的復雜架構,微處理器的每一次革新都帶來瞭生産力與創造力的巨大飛躍。本書《80x86/Pentium 微型計算機原理及應用(第3版)》正是緻力於深入剖析這一核心技術,通過詳實的內容、嚴謹的邏輯和豐富的實踐案例,帶領讀者領略80x86/Pentium係列微處理器從誕生之初的輝煌,到在現代計算係統中扮演的關鍵角色。本書不僅僅是對某一特定硬件的介紹,更是一次對計算機底層原理、指令集架構、內存管理、中斷機製以及現代操作係統如何與之協同工作的係統性探索。 第一部分:微處理器的基石——80x86架構的演進與核心原理 本書的開篇,將帶您穿越時空,迴顧80x86架構的起源。我們將從Intel 8086這個具有裏程碑意義的16位處理器講起,詳細解析其指令集(Instruction Set Architecture, ISA)、寄存器組織、存儲器尋址方式(如實模式下的段式尋址)以及基本的輸入輸齣(I/O)操作。理解8086的內部結構和工作機製,是掌握後續更復雜處理器型號的基礎。 隨後,我們將逐步深入到80286,理解其引入的保護模式(Protected Mode)概念,這是多任務操作係統得以實現的先決條件。保護模式如何通過特權級彆、段描述符錶(GDT)和局部描述符錶(LDT)來提供內存保護和任務隔離,將是重點講解的內容。 緊接著,80386的登場標誌著微處理器進入瞭32位時代。我們將詳述32位寄存器、綫性地址空間、頁式內存管理(paging)以及其帶來的巨大性能提升和功能擴展。頁式管理通過頁目錄和頁錶,實現瞭虛擬內存,極大地提高瞭內存利用率和程序運行的靈活性。 第二部分:Pentium時代的飛躍——性能提升與新特性 進入Pentium時代,微處理器的發展進入瞭一個新的高度。Pentium處理器在80x86架構的基礎上,引入瞭眾多革命性的技術,極大地提升瞭計算性能。本書將花費大量篇幅解析Pentium係列的核心技術: 超標量(Superscalar)與流水綫(Pipelining)技術: 深入剖析CPU如何通過同時執行多條指令(超標量)和在不同階段同時處理多條指令(流水綫)來大幅提升指令吞吐量。我們將揭示其內部的執行單元(如ALU、FPU)、指令隊列以及亂序執行(Out-of-Order Execution)等先進技術。 緩存(Cache)機製: 詳細講解L1、L2緩存的工作原理,包括緩存的組織方式(直接映射、組相聯、全相聯)、寫策略(寫迴、寫通)以及緩存一緻性問題。理解緩存對於現代處理器性能至關重要。 分支預測(Branch Prediction): 介紹CPU如何通過預測條件分支的執行結果來避免流水綫停頓,以及各種分支預測算法的原理與優劣。 SIMD(Single Instruction, Multiple Data)指令集: 重點講解MMX、SSE、SSE2、SSE3等SIMD指令集,它們能夠在一個指令周期內對多個數據進行相同的操作,極大地加速瞭多媒體處理、科學計算等應用。 多處理器支持: 探討Pentium係列如何支持多處理器係統(SMP),以及多處理器係統中的同步和通信機製。 第三部分:深入微處理器的工作細節 除瞭架構層麵的解析,本書還將深入到微處理器的具體工作細節,幫助讀者構建更全麵的理解: 指令集架構(ISA)詳解: 詳細分類和講解80x86/Pentium的指令類型,包括數據傳輸指令、算術邏輯指令、控製轉移指令、串操作指令、浮點指令、SIMD指令等,並結閤匯編語言示例進行說明。 內存管理單元(MMU)與虛擬內存: 深入剖析MMU如何將綫性地址轉換為物理地址,以及頁式管理和段式管理在保護模式下的協同工作。我們將詳細講解頁目錄、頁錶、頁目錄項(PDE)和頁錶項(PTE)的結構與作用,以及缺頁中斷的處理過程。 中斷與異常處理: 詳細講解中斷(Hardware Interrupts)和異常(Exceptions)的概念、分類以及CPU如何響應和處理這些事件。我們將剖析中斷描述符錶(IDT)、中斷嚮量以及中斷服務程序的調用流程。 總綫接口與I/O係統: 介紹CPU與外部設備之間的數據交換機製,包括地址總綫、數據總綫、控製總綫的作用,以及I/O端口、DMA(Direct Memory Access)控製器等相關硬件。 浮點單元(FPU)與協處理器: 闡述浮點單元的架構和工作原理,以及它如何加速浮點運算。 第四部分:應用與實踐——從硬件到操作係統 本書的最後一大部分,將重點放在80x86/Pentium微處理器在實際應用中的體現,以及操作係統如何在其基礎上構建齣強大的計算平颱: 操作係統與微處理器的交互: 詳細講解操作係統(如Windows、Linux)如何利用微處理器的保護模式、中斷機製、內存管理單元來實現任務調度、進程管理、內存分配、設備驅動等核心功能。 匯編語言編程實踐: 提供大量的匯編語言編程實例,涵蓋數據處理、流程控製、子程序調用、中斷處理等,讓讀者能夠親手體驗底層程序的編寫,加深對處理器工作原理的理解。 性能分析與優化: 介紹一些基本的性能分析工具和方法,以及如何在匯編語言層麵或利用特定的指令集進行程序優化,以獲得更高的執行效率。 現代處理器發展趨勢展望: 簡要探討80x86/Pentium係列處理器在後來的發展中,如何進一步集成更多核心、支持64位指令集(x86-64)、引入新的緩存技術、電源管理技術等,並展望未來微處理器的發展方嚮。 學習本書的收獲 通過對《80x86/Pentium 微型計算機原理及應用(第3版)》的學習,您將: 建立堅實的計算機底層知識體係: 深刻理解微處理器的工作原理,為進一步學習操作係統、編譯原理、計算機體係結構等高級課程奠定堅實基礎。 掌握核心計算機技術: 熟悉指令集架構、內存管理、中斷機製、緩存技術等計算機科學中的核心概念。 提升編程與調試能力: 通過匯編語言實踐,鍛煉低級程序的編寫能力,並能夠更有效地進行程序性能分析和優化。 理解現代計算係統的運作: 能夠從更深層次理解操作係統、應用程序是如何與硬件協同工作的,從而成為更優秀的軟件工程師。 為未來的技術發展打下基礎: 掌握瞭80x86/Pentium這一經典架構的精髓,將使您能夠更快地適應和理解未來處理器技術的發展。 本書內容豐富、講解深入,理論與實踐相結閤,是計算機專業學生、嵌入式係統工程師、軟件開發者以及所有對計算機底層技術充滿好奇心的讀者不可多得的學習資源。它將帶您踏上一段精彩的微處理器探索之旅,揭示數字世界的幕後英雄。