计算机系统基础――基于IA-32体系结构
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作者崔丽群
出版社电子工业
ISBN9787121391422
出版时间2020-09
装帧其他
开本其他
定价55元
货号31182433
上书时间2024-06-07
商品详情
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目录
第1章 计算机系统概述1
1.1 计算机的发展历程1
1.2 计算机系统的基本组成4
1.2.1 冯?诺依曼计算机的基本结构4
1.2.2 现代计算机的基本组成5
1.2.3 计算机的工作过程7
1.3 计算机系统的层次结构9
1.4 计算机系统的性能评价指标11
1.5 本章小结14
习题115
第2章 数据的机器级表示与处理16
2.1 数制和编码16
2.1.1 进位计数制16
2.1.2 计算机中的编码19
2.1.3 无符号数和有符号数21
2.1.4 定点数与浮点数22
2.2 定点数的表示23
2.2.1 定点数的编码表示23
2.2.2 C语言中的整数28
2.3 浮点数的表示28
2.3.1 浮点数的基本概念28
2.3.2 IEEE 754标准30
2.3.3 C语言中的浮点数31
2.4 数据的存储32
2.5 定点数的基本运算35
2.5.1 定点数加/减法运算35
2.5.2 定点数乘/除法运算37
?*2.6 浮点数的基本运算42
2.6.1 浮点数加/减法运算42
2.6.2 浮点数乘/除法运算46
2.7 本章小结47
习题247
第3章 层次结构存储系统49
3.1 存储器技术49
3.1.1 存储器概述49
3.1.2 存储器的层次结构50
3.1.3 存储器技术53
3.2 主存储器54
3.2.1 主存储器的结构和基本操作54
3.2.2 主存储器的组成与控制57
3.2.3 主存储器的读/写操作63
3.3 高速缓冲存储器（Cache）64
3.3.1 程序访问的局部性64
3.3.2 Cache的基本工作原理66
3.3.3 Cache地址映射69
3.3.4 Cache替换算法76
3.3.5 Cache设计考虑因素77
3.4 虚拟存储管理79
3.4.1 虚拟存储器79
3.4.2 存储管理80
3.5 IA-32系统地址转换84
3.5.1 逻辑地址向线性地址的转换84
3.5.2 线性地址向物理地址的转换87
3.6 本章小结90
习题390
第4章 指令系统和程序的机器级表示93
4.1 机器指令93
4.1.1 机器指令与汇编指令的关系93
4.1.2 指令的一般格式93
4.2 寄存器组织94
4.2.1 通用寄存器95
4.2.2 专用寄存器95
4.2.3 段寄存器97
?*4.2.4 浮点寄存器栈和多媒体扩展寄存器组97
4.3 存储器组织98
4.3.1 存储模型99
4.3.2 工作方式99
4.3.3 逻辑地址100
4.4 数据类型及格式103
4.5 IA-32数据寻址方式104
4.5.1 立即数寻址105
4.5.2 寄存器寻址105
4.5.3 存储器寻址106
4.6 IA-32指令系统109
4.6.1 指令格式109
4.6.2 数据传送指令110
4.6.3 算术运算指令114
4.6.4 位操作指令119
4.6.5 控制转移指令121
4.7 程序的机器级表示125
4.7.1 过程调用的机器级表示125
?*4.7.2 选择结构的机器级表示130
?*4.7.3 循环结构的机器级表示133
4.8 本章小结135
习题4136
第5章 CPU结构和程序执行139
5.1 程序执行概述139
5.1.1 指令的执行过程139
5.1.2 指令周期141
5.2 CPU结构和工作原理143
5.2.1 CPU的功能143
5.2.2 CPU的主要寄存器143
5.2.3 CPU的结构和工作原理144
5.3 数据通路146
5.3.1 数据通路的基本结构146
5.3.2 单总线数据通路148
5.3.3 多总线数据通路149
5.4 指令流水线151
5.4.1 指令流水线的基本原理151
5.4.2 CISC指令集和RISC指令集154
5.4.3 流水线冒险及其解决方法156
?*5.4.4 流水线多发技术160
5.5 本章小结162
习题5162
第6章 异常和中断165
6.1 异常和中断概述165
6.1.1 异常和中断的基本概念165
6.1.2 异常和中断的分类166
6.1.3 异常和中断的作用169
6.2 异常和中断的响应170
6.3 IA-32的CPU中断管理173
6.3.1 中断向量表173
6.3.2 IA-32的中断描述符表175
?*6.4 8259A中断控制器178
6.4.1 8259A的功能178
6.4.2 8259A的内部结构178
6.4.3 中断源识别与中断优先级180
6.4.4 8259A的工作方式183
6.4.5 8259A的工作过程186
6.5 中断程序设计及响应过程举例187
6.5.1 中断程序设计187
6.5.2 中断响应过程举例189
6.6 本章小结190
习题6191
第7章 输入/输出系统192
7.1 输入/输出系统概述192
7.2 输入/输出硬件系统193
7.2.1 输入/输出接口功能193
7.2.2 输入/输出接口结构195
7.2.3 输入/输出设备的总线连接197
7.2.4 输入/输出接口的寻址方式198
7.3 输入/输出软件系统201
7.3.1 输入/输出软件系统任务与工作过程202
7.3.2 内核空间输入/输出软件203
7.3.3 用户空间输入/输出软件206
7.4 CPU与外设的数据交换方式210
7.4.1 程序查询方式211
7.4.2 程序中断方式212
7.4.3 DMA方式214
7.5 本章小结220
习题7221
附录A OllDbg反汇编工具222
主要参考文献225
内容摘要
本书以高级语言程序的开发和运行过程为主线，采用循序渐进、深入浅出的方法，介绍与计算机系统相关的核心概念，将程序执行每个环节所涉及的硬件和软件关联起来，帮助读者建立一个完整的计算机系统层次结构框架。 本书采用IA-32体系结构的计算机系统，通过反汇编工具，将高级语言、汇编语言、机器代码及其执行进行关联，实现对程序的跟踪和调试。本书共分7章，主要内容包括计算机系统概述、数据的机器级表示与处理、层次结构存储系统、指令系统和程序的机器级表示、CPU结构和程序执行、异常和中断及输入/输出系统。 本书概念清楚、通俗易懂、实例丰富，与当代计算机技术相结合，可作为高等院校的“计算机硬件技术”“计算机组成原理”等课程的教材和参考书，也可以作为计算机及相关专业的计算机系统方面的基础教材或计算机技术人员的参考书。
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