计算机系统嵌入式方法
作者：（英）伊恩·文斯·麦克洛克林著
出版时间： 2020年版
内容简介
这是一本从嵌入式角度探索计算硬件和软件原理的综合教科书。本书将逐步揭示如何在现实世界中运用这些计算原理构建计算机系统，从小型嵌入式设备到仓库大小的计算机集群，以及这些概念是如何通过互联网在全球范围内相互连接的。《计算机系统：嵌入式方法》首先会完整地讲述主要的硬件组件——包括处理器、内存、存储设备与性能加速器；接着又充分探讨操作系统、连接以及网络。通过此书，您将了解计算机硬件和软件是如何协同工作来支持无处不在的计算、物联网、移动计算技术以及*小到*大的应用和程序。
目录
出版者的话 \n
译者序 \n
前言 \n
致谢 \n
关于作译者 \n
第1章 引言1 \n
11 计算机的进化1 \n
12 进化过程1 \n
13 计算机发展阶段划分4 \n
131 第一代计算机4 \n
132 第二代计算机5 \n
133 第三代计算机5 \n
134 第四代计算机6 \n
135 第五代计算机7 \n
14 云、普适、网格和超并行计算机7 \n
15 未来8 \n
16 小结10 \n
第2章 基础知识11 \n
21 计算机组成11 \n
211 Flynn分类法11 \n
212 连接方式12 \n
213 计算机结构层次视图13 \n
22 计算机基本原理13 \n
23 数字格式16 \n
231 无符号二进制16 \n
232 原码17 \n
233 反码17 \n
234 补码17 \n
235 移码18 \n
236 BCD码19 \n
237 定点数表示法19 \n
238 符号扩展20 \n
24 算术运算20 \n
241 加法20 \n
242 并行进位传递加法器20 \n
243 超前进位22 \n
244 减法22 \n
25 乘法24 \n
251 加法迭代法24 \n
252 部分积方法25 \n
253 移位加方法27 \n
254 Booth和Robertson方法27 \n
26 除法29 \n
27 定点数格式的运算30 \n
271 定点数的运算31 \n
272 定点数的乘除32 \n
28 浮点数32 \n
281 广义浮点数33 \n
282 IEEE754浮点标准33 \n
283 IEEE754标准模式34 \n
284 IEEE754数的范围36 \n
29 浮点数处理38 \n
291 IEEE754数的加减运算39 \n
292 IEEE754数的乘除运算41 \n
293 IEEE754中间格式41 \n
294 舍入42 \n
210 小结42 \n
思考题43 \n
第3章 CPU基础45 \n
31 什么是计算机45 \n
32 让计算机为你服务45 \n
321 程序存储46 \n
322 存储架构46 \n
323 程序传输47 \n
324 控制单元48 \n
325 微指令52 \n
326 RISC和CISC的对比53 \n
327 处理器实例——ARM55 \n
328 关于ARM的更多内容56 \n
33 指令处理56 \n
331 指令集57 \n
332 取指和译码59 \n
333 压缩指令集63 \n
334 寻址模式65 \n
335 堆栈机和逆波兰表示法67 \n
34 数据处理68 \n
341 数据的格式和表达68 \n
342 数据流71 \n
343 数据存储72 \n
344 内部数据72 \n
345 数据处理73 \n
35 自顶向下方法75 \n
351 计算机的能力75 \n
352 性能衡量和统计76 \n
353 性能评估78 \n
36 小结79 \n
思考题80 \n
第4章 处理器内部组成82 \n
41 内部总线结构82 \n
411 程序员的角度82 \n
412 分解互联排列83 \n
413 ADSP21xx总线排列84 \n
414 数据与程序同时访存84 \n
415 双总线体系结构86 \n
416 单总线体系结构87 \n
42 算术逻辑单元88 \n
421 ALU功能88 \n
422 ALU设计89 \n
43 内存管理单元91 \n
431 对虚拟存储的需求91 \n
432 MMU操作91 \n
433 退回算法93 \n
434 内部存储碎片和片段93 \n
435 外部碎片94 \n
436 改进的MMU95 \n
437 内存保护96 \n
44 cache97 \n
441 直接相联cache98 \n
442 组相联cache99 \n
443 全相联cache100 \n
444 局部性原则100 \n
445 cache替换算法102 \n
446 cache性能104 \n
447 cache一致性105 \n
45 协处理器107 \n
46 浮点运算单元107 \n
47 SIMD流指令扩展和多媒体扩展109 \n
471 MMX109 \n
472 MMX实现110 \n
473 MMX的使用111 \n
474 SIMD流指令扩展111 \n
475 使用SSE和MMX111 \n
48 嵌入式系统中的协处理112 \n
49 小结112 \n
思考题113 \n
第5章 提高CPU性能116 \n
51 加速116 \n
52 流水线117 \n
521 多功能流水线118 \n
522 动态流水线119 \n
523 改变流水线模式119 \n
524 数据相关冒险121 \n
525 条件冒险122 \n
526 条件分支123 \n
527 编译时流水线补偿125 \n
528 相对地址分支126 \n
529 流水线的指令集补偿127 \n
5210 运行时流水线补偿128 \n
53 复杂指令集和精简指令集130 \n
54 超标量体系结构130 \n
541 简单超标量130 \n
542 多发送超标量132 \n
543 超标量的性能133 \n
55 每周期的指令数133 \n
551 不同体系结构的IPC133 \n
552 IPC度量134 \n
56 硬件加速器135 \n
561 零开销循环135 \n
562 地址处理硬件137 \n
563 影子寄存器140 \n
57 分支预测140 \n
571 分支预测的必要性141 \n
572 单T位预测器142 \n
573 双位预测器143 \n
574 计数器和移位器预测器145 \n
575 局部分支预测器145 \n
576 全局分支预测器148 \n
577 G选择预测器149 \n
578 G共享预测器150 \n
579 混合预测器151 \n
5710 分支目标缓冲152 \n
5711 基本代码段153 \n
5712 分支预测总结154 \n
58 并行机器155 \n
581 SISD向MIMD的演变157 \n
582 为提高性能而采用并行159 \n
583 其他并行
