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計算機科學叢書計算機系統(tǒng):嵌入式方法 版權信息
- ISBN：9787111657224
- 條形碼：9787111657224 ; 978-7-111-65722-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機科學叢書計算機系統(tǒng):嵌入式方法 本書特色
探索從微型嵌入式設備推進到全球物聯(lián)網的現代計算機系統(tǒng)技術
計算機科學叢書計算機系統(tǒng):嵌入式方法 內容簡介
這是一本從嵌入式角度探索計算硬件和軟件原理的綜合教科書。本書將逐步揭示如何在現實世界中運用這些計算原理構建計算機系統(tǒng)，從小型嵌入式設備到倉庫大小的計算機集群，以及這些概念是如何通過互聯(lián)網在優(yōu)選范圍內相互連接的。《計算機系統(tǒng)：嵌入式方法》首先會完整地講述主要的硬件組件——包括處理器、內存、存儲設備與性能加速器；接著又充分探討操作系統(tǒng)、連接以及網絡。通過此書，您將了解計算機硬件和軟件是如何協(xié)同工作來支持無處不在的計算、物聯(lián)網、移動計算技術以及*小到*大的應用和程序。
計算機科學叢書計算機系統(tǒng):嵌入式方法 目錄
出版者的話
譯者序
前言
致謝
關于作譯者
第1章 引言1
11 計算機的進化1
12 進化過程1
13 計算機發(fā)展階段劃分4
131 **代計算機4
132 第二代計算機5
133 第三代計算機5
134 第四代計算機6
135 第五代計算機7
14 云、普適、網格和超并行計算機7
15 未來8
16 小結10
第2章 基礎知識11
21 計算機組成11
211 Flynn分類法11
212 連接方式12
213 計算機結構層次視圖13
22 計算機基本原理13
23 數字格式16
231 無符號二進制16
232 原碼17
233 反碼17
234 補碼17
235 移碼18
236 BCD碼19
237 定點數表示法19
238 符號擴展20
24 算術運算20
241 加法20
242 并行進位傳遞加法器20
243 超前進位22
244 減法22
25 乘法24
251 加法迭代法24
252 部分積方法25
253 移位加方法27
254 Booth和Robertson方法27
26 除法29
27 定點數格式的運算30
271 定點數的運算31
272 定點數的乘除32
28 浮點數32
281 廣義浮點數33
282 IEEE754浮點標準33
283 IEEE754標準模式34
284 IEEE754數的范圍36
29 浮點數處理38
291 IEEE754數的加減運算39
292 IEEE754數的乘除運算41
293 IEEE754中間格式41
294 舍入42
210 小結42
思考題43
第3章 CPU基礎45
31 什么是計算機45
32 讓計算機為你服務45
321 程序存儲46
322 存儲架構46
323 程序傳輸47
324 控制單元48
325 微指令52
326 RISC和CISC的對比53
327 處理器實例——ARM55
328 關于ARM的更多內容56
33 指令處理56
331 指令集57
332 取指和譯碼59
333 壓縮指令集63
334 尋址模式65
335 堆棧機和逆波蘭表示法67
34 數據處理68
341 數據的格式和表達68
342 數據流71
343 數據存儲72
344 內部數據72
345 數據處理73
35 自頂向下方法75
351 計算機的能力75
352 性能衡量和統(tǒng)計76
353 性能評估78
36 小結79
思考題80
第4章 處理器內部組成82
41 內部總線結構82
411 程序員的角度82
412 分解互聯(lián)排列83
413 ADSP21xx總線排列84
414 數據與程序同時訪存84
415 雙總線體系結構86
416 單總線體系結構87
42 算術邏輯單元88
421 ALU功能88
422 ALU設計89
43 內存管理單元91
431 對虛擬存儲的需求91
432 MMU操作91
433 退回算法93
434 內部存儲碎片和片段93
435 外部碎片94
436 改進的MMU95
437 內存保護96
44 cache97
441 直接相聯(lián)cache98
442 組相聯(lián)cache99
443 全相聯(lián)cache100
444 局部性原則100
445 cache替換算法102
446 cache性能104
447 cache一致性105
45 協(xié)處理器107
46 浮點運算單元107
47 SIMD流指令擴展和多媒體擴展109
471 MMX109
472 MMX實現110
473 MMX的使用111
474 SIMD流指令擴展111
475 使用SSE和MMX111
48 嵌入式系統(tǒng)中的協(xié)處理112
49 小結112
思考題113
第5章 提高CPU性能116
51 加速116
52 流水線117
521 多功能流水線118
522 動態(tài)流水線119
523 改變流水線模式119
524 數據相關冒險121
525 條件冒險122
526 條件分支123
527 編譯時流水線補償125
528 相對地址分支126
529 流水線的指令集補償127
5210 運行時流水線補償128
53 復雜指令集和精簡指令集130
54 超標量體系結構130
541 簡單超標量130
542 多發(fā)送超標量132
543 超標量的性能133
55 每周期的指令數133
551 不同體系結構的IPC133
552 IPC度量134
56 硬件加速器135
561 零開銷循環(huán)135
562 地址處理硬件137
563 影子寄存器140
57 分支預測140
571 分支預測的必要性141
572 單T位預測器142
573 雙位預測器143
574 計數器和移位器預測器145
575 局部分支預測器145
576 全局分支預測器148
577 G選擇預測器149
578 G共享預測器150
579 混合預測器151
5710 分支目標緩沖152
5711 基本代碼段153
5712 分支預測總結154
58 并行機器155
581 SISD向MIMD的演變157
582 為提高性能而采用并行159
583 其他并行
譯者序
前言
致謝
關于作譯者
第1章 引言1
11 計算機的進化1
12 進化過程1
13 計算機發(fā)展階段劃分4
131 **代計算機4
132 第二代計算機5
133 第三代計算機5
134 第四代計算機6
135 第五代計算機7
14 云、普適、網格和超并行計算機7
15 未來8
16 小結10
第2章 基礎知識11
21 計算機組成11
211 Flynn分類法11
212 連接方式12
213 計算機結構層次視圖13
22 計算機基本原理13
23 數字格式16
231 無符號二進制16
232 原碼17
233 反碼17
234 補碼17
235 移碼18
236 BCD碼19
237 定點數表示法19
238 符號擴展20
24 算術運算20
241 加法20
242 并行進位傳遞加法器20
243 超前進位22
244 減法22
25 乘法24
251 加法迭代法24
252 部分積方法25
253 移位加方法27
254 Booth和Robertson方法27
26 除法29
27 定點數格式的運算30
271 定點數的運算31
272 定點數的乘除32
28 浮點數32
281 廣義浮點數33
282 IEEE754浮點標準33
283 IEEE754標準模式34
284 IEEE754數的范圍36
29 浮點數處理38
291 IEEE754數的加減運算39
292 IEEE754數的乘除運算41
293 IEEE754中間格式41
294 舍入42
210 小結42
思考題43
第3章 CPU基礎45
31 什么是計算機45
32 讓計算機為你服務45
321 程序存儲46
322 存儲架構46
323 程序傳輸47
324 控制單元48
325 微指令52
326 RISC和CISC的對比53
327 處理器實例——ARM55
328 關于ARM的更多內容56
33 指令處理56
331 指令集57
332 取指和譯碼59
333 壓縮指令集63
334 尋址模式65
335 堆棧機和逆波蘭表示法67
34 數據處理68
341 數據的格式和表達68
342 數據流71
343 數據存儲72
344 內部數據72
345 數據處理73
35 自頂向下方法75
351 計算機的能力75
352 性能衡量和統(tǒng)計76
353 性能評估78
36 小結79
思考題80
第4章 處理器內部組成82
41 內部總線結構82
411 程序員的角度82
412 分解互聯(lián)排列83
413 ADSP21xx總線排列84
414 數據與程序同時訪存84
415 雙總線體系結構86
416 單總線體系結構87
42 算術邏輯單元88
421 ALU功能88
422 ALU設計89
43 內存管理單元91
431 對虛擬存儲的需求91
432 MMU操作91
433 退回算法93
434 內部存儲碎片和片段93
435 外部碎片94
436 改進的MMU95
437 內存保護96
44 cache97
441 直接相聯(lián)cache98
442 組相聯(lián)cache99
443 全相聯(lián)cache100
444 局部性原則100
445 cache替換算法102
446 cache性能104
447 cache一致性105
45 協(xié)處理器107
46 浮點運算單元107
47 SIMD流指令擴展和多媒體擴展109
471 MMX109
472 MMX實現110
473 MMX的使用111
474 SIMD流指令擴展111
475 使用SSE和MMX111
48 嵌入式系統(tǒng)中的協(xié)處理112
49 小結112
思考題113
第5章 提高CPU性能116
51 加速116
52 流水線117
521 多功能流水線118
522 動態(tài)流水線119
523 改變流水線模式119
524 數據相關冒險121
525 條件冒險122
526 條件分支123
527 編譯時流水線補償125
528 相對地址分支126
529 流水線的指令集補償127
5210 運行時流水線補償128
53 復雜指令集和精簡指令集130
54 超標量體系結構130
541 簡單超標量130
542 多發(fā)送超標量132
543 超標量的性能133
55 每周期的指令數133
551 不同體系結構的IPC133
552 IPC度量134
56 硬件加速器135
561 零開銷循環(huán)135
562 地址處理硬件137
563 影子寄存器140
57 分支預測140
571 分支預測的必要性141
572 單T位預測器142
573 雙位預測器143
574 計數器和移位器預測器145
575 局部分支預測器145
576 全局分支預測器148
577 G選擇預測器149
578 G共享預測器150
579 混合預測器151
5710 分支目標緩沖152
5711 基本代碼段153
5712 分支預測總結154
58 并行機器155
581 SISD向MIMD的演變157
582 為提高性能而采用并行159
583 其他并行
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計算機科學叢書計算機系統(tǒng):嵌入式方法 作者簡介
伊恩·文斯·麥克洛克林(Ian Vince McLoughlin)是英國肯特大學計算機學院院長、計算機教授。 在職業(yè)生涯的30多年中，他在三大洲一直從事工業(yè)、政府和學術領域工作并專注研究與創(chuàng)新。 他也是一名計算機工程師，曾經參與設計過對流層和太空中的計算系統(tǒng)，以及海底通信網絡；在民用領域，他曾將嵌入式設備設計應用到喉嚨手術上幫助病人說話。 麥克洛克林教授同時是IET會員、IEEE高級會員、英國注冊工程師和全歐工程師。
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