●出版者的話
譯者序
前言
致謝
關於作譯者
第1章引言1
1.1計算機的進化1
1.2進化過程1
1.3計算機發展階段劃分4
1.3.1第一代計算機4
1.3.2第二代計算機5
1.3.3第三代計算機5
1.3.4第四代計算機6
1.3.5第五代計算機7
1.4雲、普適、網格和超並行計算機7
1.5未來8
1.6小結10
第2章基礎知識11
2.1計算機組成11
2.1.1Flynn分類法11
2.1.2連接方式12
2.1.3計算機結構層次視圖13
2.2計算機基本原理13
2.3數字格式16
2.3.1無符號二進制16
2.3.2原碼17
2.3.3反碼17
2.3.4補碼17
2.3.5移碼18
2.3.6BCD碼19
2.3.7定點數表示法19
2.3.8符號擴展20
2.4算術運算20
2.4.1加法20
2.4.2並行進位傳遞加法器20
2.4.3超前進位22
2.4.4減法22
2.5乘法24
2.5.1加法迭代法24
2.5.2部分積方法25
2.5.3移位加方法27
2.5.4Booth和Robertson方法27
2.6除法29
2.7定點數格式的運算30
2.7.1定點數的運算31
2.7.2定點數的乘除32
2.8浮點數32
2.8.1廣義浮點數33
2.8.2IEEE754浮點標準33
2.8.3IEEE754標準模式34
2.8.4IEEE754數的範圍36
2.9浮點數處理38
2.9.1IEEE754數的加減運算39
2.9.2IEEE754數的乘除運算41
2.9.3IEEE754中間格式41
2.9.4舍入42
2.10小結42
思考題43
第3章CPU基礎45
3.1什麼是計算機45
3.2讓計算機為你服務45
3.2.1程序存儲46
3.2.2存儲架構46
3.2.3程序傳輸47
3.2.448
3.2.5微指令52
3.2.6RISC和CISC的對比53
3.2.7處理器實例——ARM55
3.2.8關於ARM的更多內容56
3.3指令處理56
3.3.1指令集57
3.3.2取指和譯碼59
3.3.3壓縮指令集63
3.3.4尋址模式65
3.3.5堆棧機和逆波蘭表示法67
3.4數據處理68
3.4.1數據的格式和表達68
3.4.2數據流71
3.4.3數據存儲72
3.4.4內部數據72
3.4.5數據處理73
3.5自頂向下方法75
3.5.1計算機的能力75
3.5.2性能衡量和統計76
3.5.3性能評估78
3.6小結79
思考題80
第4章處理器內部組成82
4.1內部總線結構82
4.1.1程序員的角度82
4.1.2分解互聯排列83
4.1.3ADSP21x線排列84
4.1.4數據與程序同時訪存84
4.1.5雙總線體繫結構86
4.1.6單總線體繫結構87
4.2算術88
4.2.1ALU功能88
4.2.2ALU設計89
4.3內存91
4.3.1對虛擬存儲的需求91
4.3.2MMU操作91
4.3. 回算法93
4.3.4內部存儲碎片和片段93
4.3.5外部碎片94
4.3.6改進的MMU95
4.3.7內存保護96
4.4cache97
4.4.1直接相聯cache98
4.4.2組相聯cache99
4.4.3全相聯cache100
4.4.4局部性原則100
4.4.5cache替換算法102
4.4.6cache性能104
4.4.7cache一致性105
4.5協處理器107
4.6浮點107
4.7SIMD流指令擴展和多媒體擴展109
4.7.1MMX109
4.7.2MMX實現110
4.7.3MMX的使用111
4.7.4SIMD流指令擴展111
4.7.5使用SSE和MMX111
4.8嵌入式繫統中的協處理112
4.9小結112
思考題113
第5章提高CPU性能116
5.1加速116
5.2流水線117
5.2.1多功能流水線118
5.2.2動態流水線119
5.2.3改變流水線模式119
5.2.4數據相關冒險121
5.2.5條件冒險122
5.2.6條件分支123
5.2.7編譯時流水線補償125
5.2.8相對地址分支126
5.2.9流水線的指令集補償127
5.2.10運行時流水線補償128
5.3復雜指令集和精簡指令集130
5.4超標量體繫結構130
5.4.1簡單超標量130
5.4.2多發送超標量132
5.4.3超標量的性能133
5.5每周期的指令數133
5.5.1不同體繫結構的IPC133
5.5.2IPC度量134
5.6硬件加速器135
5.6.1零開銷循環135
5.6.2地址處理硬件137
5.6.3影子寄存器140
5.7分支預測140
5.7.1分支預測的必要性141
5.7.2單T位預測器142
5.7.3雙位預測器143
5.7.4計數器和移位器預測器145
5.7.5局部分支預測器145
5.7.6全局分支預測器148
5.7.7G選擇預測器149
5.7.8G共享預測器150
5.7.9混合預測器151
5.7.10分支目標緩衝152
5.7.11基本代碼段153
5.7.12分支預測總結154
5.8並行機器155
5.8.1SISD向MIMD的演變157
5.8.2為提高性能而采用並行159
5.8.3其他並行處理160
……
第6章外部總線
第7章實用嵌入式CPU
第8章編程
第9章操作繫統
第10章連接性
第11章網絡繫統
第12章未來
附錄A標準內存大小表示方法
附錄B標準邏輯門
索引
