《計算機科學叢書:計算機組成與嵌入式系統(原書第6版)》是計算機組成的入門級教程，全面地介紹了計算機組成結構、操作、性能的基本概念，還介紹了有關外圍設備、處理器系列模型以及嵌入式系統的一些主要內容。書中知識具有很強的實用性，並涵蓋了當今許多先進的技術和設計思想。
基本介紹
- 書名：計算機科學叢書:計算機組成與嵌入式系統
- 作者：哈馬克 (Carl Hamacher) Zvonko Vranesic
- 出版社：機械工業出版社
- 頁數：472頁
- 開本：16
- 品牌：機械工業出版社
- 外文名：Computer Organization and Embedded Systems,Sixth Edition
- 類型：計算機與網際網路
- 出版日期：2013年10月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7111438655
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《計算機科學叢書:計算機組成與嵌入式系統(原書第6版)》特別適合作為電子和計算機專業的本科生關於計算機組成與嵌入式系統方面的入門教材。《計算機科學叢書:計算機組成與嵌入式系統(原書第6版)》由哈馬克等著。
作者簡介
作者：（加拿大）哈馬克（Carl Hamacher） （加拿大）Zvonko Vranesic （加拿大）Safwat Zaky （加拿大）Naraig Manjikian 譯者：王國華
圖書目錄
出版者的話
譯者序
前言
作者簡介
第1章計算機的基本結構
1.1計算機的類型
1.2功能部件
1.2.1輸入設備
1.2.2存儲器
1.2.3運算器
1.2.4輸出設備
1.2.5控制器
1.3基本操作概念
1.4數的表示及算術運算
1.4.1整數
1.4.2浮點數
1.5字元表示
1.6性能
1.6.1技術
1.6.2並行性
1.7發展歷程
1.7.1第一代計算機
1.7.2第二代計算機
1.7.3第三代計算機
1.7.4第四代計算機
1.8結束語
1.9問題解析
習題
參考文獻
第2章指令集體系結構
2.1存儲單元和地址
2.1.1按位元組定址能力
2.1.2大端和小端分配
2.1.3字的對齊
2.1.4訪問數和字元
2.2存儲器操作
2.3指令和指令序列
2.3.1暫存器傳送標記
2.3.2彙編語言符號
2.3.3RISC和CISC指令集
2.3.4RISC指令集介紹
2.3.5指令執行和線性序列
2.3.6轉移
2.3.7生成存儲器地址
2.4定址方式
2.4.1變數和常數的實現
2.4.2間接和指針
2.4.3變址和數組
2.5彙編語言
2.5.1彙編指示
2.5.2程式的彙編和執行
2.5.3數的表示
2.6堆疊
2.7子程式
2.7.1子程式嵌套及處理器堆疊
2.7.2參數傳遞
2.7.3堆疊的結構
2.8其他指令
2.8.1邏輯指令
2.8.2移位和循環移位指令
2.8.3乘法和除法
2.9處理32位的立即值
2.10CISC指令集
2.10.1其他定址方式
2.10.2條件碼
2.11RISC和CISC風格
2.12實例程式
2.12.1向量點積程式
2.12.2字元串搜尋程式
2.13機器指令的編碼
2.14結束語
2.15問題解析
習題
第3章基本輸入∕輸出
3.1訪問I∕O設備
3.1.1I∕O設備接口
3.1.2程式控制I∕O
3.1.3一個RISC風格的I∕O程式示例
3.1.4一個CISC風格的I∕O程式示例
3.2中斷
3.2.1中斷的允許與禁止
3.2.2處理多台設備
3.2.3控制I∕O設備行為
3.2.4處理器控制暫存器
3.2.5中斷程式示例
3.2.6異常
3.3結束語
3.4問題解析
習題
第4章軟體
4.1彙編過程
4.2裝載及執行目標程式
4.3連線程式
4.4庫
4.5編譯器
4.5.1編譯器最佳化
4.5.2組合不同語言編寫的程式
4.6調試器
4.7使用高級語言實現輸入∕輸出任務
4.8彙編語言與C語言的互動
4.9作業系統
4.9.1引導程式
4.9.2管理應用程式的執行
4.9.3中斷在作業系統中的使用
4.10結束語
習題
參考文獻
第5章基本處理部件
5.1一些基本概念
5.2指令的執行
5.2.1Load指令
5.2.2算術及邏輯運算指令
5.2.3Store指令
5.3硬體組件
5.3.1暫存器檔案
5.3.2ALU
5.3.3數據通路
5.3.4取指令部分
5.4指令的讀取和執行步驟
5.4.1轉移
5.4.2等待存儲器
5.5控制信號
5.6硬體控制
5.6.1數據通路控制信號
5.6.2存儲器延遲的處理
5.7CICS風格的處理器
5.7.1使用匯流排實現互連
5.7.2微程式控制
5.8結束語
5.9問題解析
習題
第6章流水線
6.1基本概念——理想情況
6.2流水線結構
6.3流水線問題
6.4數據依賴性
6.4.1運算元轉發
6.4.2用軟體處理數據依賴性
6.5存儲器延遲
6.6轉移延遲
6.6.1無條件轉移
6.6.2條件轉移
6.6.3轉移延遲槽
6.6.4轉移預測
6.7資源限制
6.8性能評估
6.8.1停頓和時間代價的影響
6.8.2流水線的段數
6.9超標量操作
6.9.1轉移和數據依賴性
6.9.2無序執行
6.9.3執行完成
6.9.4調度操作
6.10CISC處理器中的流水線
6.10.1ColdFire處理器中的流水線
6.10.2Intel處理器中的流水線
6.11結束語
6.12問題解析
習題
參考文獻
第7章輸入∕輸出組織結構
7.1匯流排結構
7.2匯流排操作
7.2.1同步匯流排
7.2.2異步匯流排
7.2.3電氣考慮
7.3匯流排仲裁
7.4接口電路
7.4.1並行接口
7.4.2串列接口
7.5互連標準
7.5.1通用串列匯流排
7.5.2火線
7.5.3PCI匯流排
7.5.4SCSI匯流排
7.5.5SATA
7.5.6SAS
7.5.7PCIExpress
7.6結束語
7.7問題解析
習題
參考文獻
第8章存儲器系統
8.1基本概念
8.2半導體隨機存儲器
8.2.1存儲器晶片的內部組織結構
8.2.2靜態存儲器
8.2.3動態隨機存儲器
8.2.4同步動態隨機存儲器
8.2.5大容量存儲器的結構
8.3隻讀存儲器
8.3.1ROM
8.3.2PROM
8.3.3EPROM
8.3.4EEPROM
8.3.5快閃記憶體
8.4直接存儲器訪問
8.5存儲器層次結構
8.6高速快取
8.6.1映射功能
8.6.2替換算法
8.6.3映射技術的例子
8.7性能因素
8.7.1命中率和失效開銷
8.7.2處理器晶片上的高速快取
8.7.3其他改進
8.8虛擬存儲器
8.9存儲器管理需求
8.10輔助存儲器
8.10.1磁碟
8.10.2光碟
8.10.3磁帶系統
8.11結束語
8.12問題解析
習題
參考文獻
第9章算術運算
9.1有符號數加減法
9.2快速加法器設計
9.3無符號數乘法
9.3.1陣列乘法器
9.3.2順序電路乘法器
9.4有符號數乘法
9.5快速乘法
9.5.1乘數位偶重編碼
9.5.2求和項的進位保留加法
9.5.3使用3—2簡化器的求和項加法樹
9.5.4使用4—2簡化器的求和項加法樹
9.5.5快速乘法總結
9.6整數除法
9.7浮點數及其運算
9.7.1浮點數算術運算
9.7.2保護位與截取
9.7.3浮點操作的實現
9.8十進制數到二進制數的轉換
9.9結束語
9.10問題解析
習題
參考文獻
第10章嵌入式系統
10.1嵌入式系統實例
10.1.1微波爐
10.1.2數位照相機
10.1.3家用遙測技術
10.2嵌入式套用中的微控制器晶片
10.3一個簡單的微控制器
10.3.1並行I∕O接口
10.3.2串列I∕O接口
10.3.3計數器∕定時器
10.3.4中斷控制機制
10.3.5編程實例
10.4反應定時器——一個完整的實例
10.5感測器與執行器
10.5.1感測器
10.5.2執行器
10.5.3套用實例
10.6微控制器系列
10.6.1基於Intel8051的微控制器
10.6.2Freescale微控制器
10.6.3ARM微控制器
10.7設計問題
10.8結束語
習題
參考文獻
第11章片上系統——案例研究
11.1FPGA的實現
11.1.1FPGA器件
11.1.2處理器的選擇
11.2計算機輔助設計工具
11.3鬧鐘示例
11.3.1系統的用戶視圖
11.3.2系統的定義和生成
11.3.3電路實現
11.3.4套用軟體
11.4結束語
習題
參考文獻
第12章並行處理及性能
12.1硬體多執行緒
12.2向量（SIMD）處理
12.3共享存儲器的多處理器
12.4高速快取一致性
12.4.1直接寫協定
12.4.2寫回協定
12.4.3監聽高速快取
12.4.4基於目錄的高速快取一致性
12.5訊息傳遞多計算機
12.6多處理器並行編程
12.7性能建模
12.8結束語
習題
參考文獻
附錄A邏輯電路
附錄BAlteraNiosII處理器
附錄CColdFire處理器
附錄DARM處理器
附錄EIntelIA—32體系結構
索引
譯者序
前言
作者簡介
第1章計算機的基本結構
1.1計算機的類型
1.2功能部件
1.2.1輸入設備
1.2.2存儲器
1.2.3運算器
1.2.4輸出設備
1.2.5控制器
1.3基本操作概念
1.4數的表示及算術運算
1.4.1整數
1.4.2浮點數
1.5字元表示
1.6性能
1.6.1技術
1.6.2並行性
1.7發展歷程
1.7.1第一代計算機
1.7.2第二代計算機
1.7.3第三代計算機
1.7.4第四代計算機
1.8結束語
1.9問題解析
習題
參考文獻
第2章指令集體系結構
2.1存儲單元和地址
2.1.1按位元組定址能力
2.1.2大端和小端分配
2.1.3字的對齊
2.1.4訪問數和字元
2.2存儲器操作
2.3指令和指令序列
2.3.1暫存器傳送標記
2.3.2彙編語言符號
2.3.3RISC和CISC指令集
2.3.4RISC指令集介紹
2.3.5指令執行和線性序列
2.3.6轉移
2.3.7生成存儲器地址
2.4定址方式
2.4.1變數和常數的實現
2.4.2間接和指針
2.4.3變址和數組
2.5彙編語言
2.5.1彙編指示
2.5.2程式的彙編和執行
2.5.3數的表示
2.6堆疊
2.7子程式
2.7.1子程式嵌套及處理器堆疊
2.7.2參數傳遞
2.7.3堆疊的結構
2.8其他指令
2.8.1邏輯指令
2.8.2移位和循環移位指令
2.8.3乘法和除法
2.9處理32位的立即值
2.10CISC指令集
2.10.1其他定址方式
2.10.2條件碼
2.11RISC和CISC風格
2.12實例程式
2.12.1向量點積程式
2.12.2字元串搜尋程式
2.13機器指令的編碼
2.14結束語
2.15問題解析
習題
第3章基本輸入∕輸出
3.1訪問I∕O設備
3.1.1I∕O設備接口
3.1.2程式控制I∕O
3.1.3一個RISC風格的I∕O程式示例
3.1.4一個CISC風格的I∕O程式示例
3.2中斷
3.2.1中斷的允許與禁止
3.2.2處理多台設備
3.2.3控制I∕O設備行為
3.2.4處理器控制暫存器
3.2.5中斷程式示例
3.2.6異常
3.3結束語
3.4問題解析
習題
第4章軟體
4.1彙編過程
4.2裝載及執行目標程式
4.3連線程式
4.4庫
4.5編譯器
4.5.1編譯器最佳化
4.5.2組合不同語言編寫的程式
4.6調試器
4.7使用高級語言實現輸入∕輸出任務
4.8彙編語言與C語言的互動
4.9作業系統
4.9.1引導程式
4.9.2管理應用程式的執行
4.9.3中斷在作業系統中的使用
4.10結束語
習題
參考文獻
第5章基本處理部件
5.1一些基本概念
5.2指令的執行
5.2.1Load指令
5.2.2算術及邏輯運算指令
5.2.3Store指令
5.3硬體組件
5.3.1暫存器檔案
5.3.2ALU
5.3.3數據通路
5.3.4取指令部分
5.4指令的讀取和執行步驟
5.4.1轉移
5.4.2等待存儲器
5.5控制信號
5.6硬體控制
5.6.1數據通路控制信號
5.6.2存儲器延遲的處理
5.7CICS風格的處理器
5.7.1使用匯流排實現互連
5.7.2微程式控制
5.8結束語
5.9問題解析
習題
第6章流水線
6.1基本概念——理想情況
6.2流水線結構
6.3流水線問題
6.4數據依賴性
6.4.1運算元轉發
6.4.2用軟體處理數據依賴性
6.5存儲器延遲
6.6轉移延遲
6.6.1無條件轉移
6.6.2條件轉移
6.6.3轉移延遲槽
6.6.4轉移預測
6.7資源限制
6.8性能評估
6.8.1停頓和時間代價的影響
6.8.2流水線的段數
6.9超標量操作
6.9.1轉移和數據依賴性
6.9.2無序執行
6.9.3執行完成
6.9.4調度操作
6.10CISC處理器中的流水線
6.10.1ColdFire處理器中的流水線
6.10.2Intel處理器中的流水線
6.11結束語
6.12問題解析
習題
參考文獻
第7章輸入∕輸出組織結構
7.1匯流排結構
7.2匯流排操作
7.2.1同步匯流排
7.2.2異步匯流排
7.2.3電氣考慮
7.3匯流排仲裁
7.4接口電路
7.4.1並行接口
7.4.2串列接口
7.5互連標準
7.5.1通用串列匯流排
7.5.2火線
7.5.3PCI匯流排
7.5.4SCSI匯流排
7.5.5SATA
7.5.6SAS
7.5.7PCIExpress
7.6結束語
7.7問題解析
習題
參考文獻
第8章存儲器系統
8.1基本概念
8.2半導體隨機存儲器
8.2.1存儲器晶片的內部組織結構
8.2.2靜態存儲器
8.2.3動態隨機存儲器
8.2.4同步動態隨機存儲器
8.2.5大容量存儲器的結構
8.3隻讀存儲器
8.3.1ROM
8.3.2PROM
8.3.3EPROM
8.3.4EEPROM
8.3.5快閃記憶體
8.4直接存儲器訪問
8.5存儲器層次結構
8.6高速快取
8.6.1映射功能
8.6.2替換算法
8.6.3映射技術的例子
8.7性能因素
8.7.1命中率和失效開銷
8.7.2處理器晶片上的高速快取
8.7.3其他改進
8.8虛擬存儲器
8.9存儲器管理需求
8.10輔助存儲器
8.10.1磁碟
8.10.2光碟
8.10.3磁帶系統
8.11結束語
8.12問題解析
習題
參考文獻
第9章算術運算
9.1有符號數加減法
9.2快速加法器設計
9.3無符號數乘法
9.3.1陣列乘法器
9.3.2順序電路乘法器
9.4有符號數乘法
9.5快速乘法
9.5.1乘數位偶重編碼
9.5.2求和項的進位保留加法
9.5.3使用3—2簡化器的求和項加法樹
9.5.4使用4—2簡化器的求和項加法樹
9.5.5快速乘法總結
9.6整數除法
9.7浮點數及其運算
9.7.1浮點數算術運算
9.7.2保護位與截取
9.7.3浮點操作的實現
9.8十進制數到二進制數的轉換
9.9結束語
9.10問題解析
習題
參考文獻
第10章嵌入式系統
10.1嵌入式系統實例
10.1.1微波爐
10.1.2數位照相機
10.1.3家用遙測技術
10.2嵌入式套用中的微控制器晶片
10.3一個簡單的微控制器
10.3.1並行I∕O接口
10.3.2串列I∕O接口
10.3.3計數器∕定時器
10.3.4中斷控制機制
10.3.5編程實例
10.4反應定時器——一個完整的實例
10.5感測器與執行器
10.5.1感測器
10.5.2執行器
10.5.3套用實例
10.6微控制器系列
10.6.1基於Intel8051的微控制器
10.6.2Freescale微控制器
10.6.3ARM微控制器
10.7設計問題
10.8結束語
習題
參考文獻
第11章片上系統——案例研究
11.1FPGA的實現
11.1.1FPGA器件
11.1.2處理器的選擇
11.2計算機輔助設計工具
11.3鬧鐘示例
11.3.1系統的用戶視圖
11.3.2系統的定義和生成
11.3.3電路實現
11.3.4套用軟體
11.4結束語
習題
參考文獻
第12章並行處理及性能
12.1硬體多執行緒
12.2向量（SIMD）處理
12.3共享存儲器的多處理器
12.4高速快取一致性
12.4.1直接寫協定
12.4.2寫回協定
12.4.3監聽高速快取
12.4.4基於目錄的高速快取一致性
12.5訊息傳遞多計算機
12.6多處理器並行編程
12.7性能建模
12.8結束語
習題
參考文獻
附錄A邏輯電路
附錄BAlteraNiosII處理器
附錄CColdFire處理器
附錄DARM處理器
附錄EIntelIA—32體系結構
索引
