内容简介

本书从软件开发者角度出发，详细介绍了现代计算机体系结构，重点讲解如何处理存储器问题以及如何写出能直接与底层硬件交互并充分利用底层硬件的高效汇编代码。

本书主要讲述硬件基础和数字化设计，涵盖现代计算机操作系统下硬件开发的各种元素，从汇编语言讨论软件设计，从宏观角度探讨计算机体系结构，并着重探讨了CIsc和RIsc两种微处理器体系结构。

本书适合作为高等院校相关专业课程教材，也可供软件开发人员参考。

作品目录

出版者的话

专家指导委员会

译者序

前言

致谢

第1章　硬件体系结构简介 1

1.1　引言 1

1.2　计算技术简史 1

1.3　数制 9

1.4　将十进制数转换为各种基数的数 20

1.5　工程符号 21

总结 22

参考文献 22

习题 22

第2章　数字逻辑简介 24

2.1　引言 24

2.2　电子门描述 32

2.3　真值表 36

总结 38

参考文献 38

习题 38

第3章　异步逻辑简介 40

3.1　引言 40

3.2　布尔代数定律 41

3.3　卡诺图 45

3.4　时钟和脉冲 50

总结 55

参考文献 55

习题 55

第4章　同步逻辑简介 58

4.1　引言 58

4.2　触发器 59

4.3　存储寄存器 68

总结 74

参考文献 75

习题 75

第5章　状态机简介 79

5.1　引言 79

5.2　现代硬件设计方法 96

总结 98

参考文献 98

习题 99

第6章　总线组织和存储器设计 103

6.1　总线组织 103

6.2　地址空间 115

6.3　直接存储器访问 128

总结 129

参考文献 130

习题 130

第7章　存储器组织和汇编语言编程 134

7.1　引言 134

7.2　标号 143

7.3　有效地址 147

7.4　伪操作代码 154

7.5　数据存储伪指令 155

7.6　汇编语言程序的分析 156

总结 158

参考文献 158

习题 158

第8章　汇编语言程序设计 162

8.1　引言 162

8.2　汇编语言和C++ 175

8.3　堆栈和子程序 180

总结 186

参考文献 186

习题 186

第9章　高级汇编语言编程 192

9.1　引言 192

9.2　高级寻址模式 192

9.3　68000指令 194

9.4　移动指令 195

9.5　逻辑指令 195

9.6　其他逻辑指令 196

9.7　68000指令总结 199

9.8　用TRAP＃15指令模拟I/O 201

9.9　编译器和汇编器 203

总结 216

参考文献 216

习题 216

第10章　Intel x86体系结构 220

10.1　引言 220

10.2　8086 CPU的体系结构 221

10.3　数据寄存器、变址寄存器和指针寄存器 223

10.4　标志寄存器 226

10.5　段寄存器 226

10.6　指令指针（IP） 226

10.7　存储器寻址模式 228

10.8　x86指令格式 231

10.9　8086指令集总结 233

10.10　数据传送指令 234

10.11　算术指令 235

10.12　逻辑指令 235

10.13　字符串操作 236

10.14　控制转移 237

10.15　8086体系结构的汇编语言程序设计 239

10.16　系统向量 241

10.17　系统启动 241

总结 241

参考文献 242

习题 242

第11章　ARM体系结构 244

11.1　引言 244

11.2　ARM体系结构简介 245

11.3　条件执行 249

11.4　桶式移位器 250

11.5　操作数大小 250

11.6　寻址模式 251

11.7　堆栈操作 253

11.8　ARM指令集 255

11.9　ARM系统向量 263

总结 264

参考文献 264

习题 265

第12章　与外部接口 266

12.1　引言 266

12.2　中断 267

12.3　异常 270

12.4　Motorola 68K的中断 270

12.5　模数(A/D)转换和数模(D/A)转换 274

12.6　A/D和D/A转换器的分辨率 286

总结 288

参考文献 288

习题 288

第13章　现代计算机体系结构简介 292

13.1　处理器体系结构，CISC、RISC及DSP 293

13.2　流水线简介 296

总结 305

参考文献 305

习题 306

第14章　存储器、高速缓存和虚拟存储器 308

14.1　高速缓存简介 308

14.2　虚拟存储器 321

14.3　页 323

14.4　转换旁路缓冲器（TLB） 324

14.5　保护 325

总结 326

参考文献 327

习题 327

第15章　计算机体系结构的性能问题 329

15.1　引言 329

15.2　硬件和性能 329

15.3　最佳习惯 342

总结 343

参考文献 344

习题 344

第16章　未来发展趋势与可重构硬件 346

16.1　引言 346

16.2　可重构硬件 346

16.3　分子计算 354

16.4　局部时钟 355

总结 358

参考文献 358

习题 358

附录　奇数号习题答案 360

索引 382