具体描述
《普通高等教育"十一五"国际级规划教材•微机原理与接口技术:基于1A-32处理器和32位汇编语言(第4版)》根据微处理器的最新发展(超线程技术、双核技术)，从Intel系列微处理器整体着眼，又落实到最基本、最常用的8086处理器，介绍了微机系统原理、Intel系列微处理器结构、8086指令系统和汇编语言程序设计、主存储器及与CPU的接口、输入输出、中断以及常用的微机接口电路和数模(D/A)转换与模数(A/D)转换接口。本修订版根据教学改革的要求与授课教师的意见，作了必要的精简与修改。全书观点新、实用性强。
计算机体系结构与底层编程探索：从硬件到系统的深度剖析 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解现代计算机系统的核心工作原理、底层机制以及软件与之交互的方式。本书将重点关注计算机的 “骨架” ——处理器架构、内存管理、输入/输出（I/O）操作，以及如何利用低级编程语言与这些硬件资源进行高效通信。 第一部分：处理器的核心脉动——指令集与执行模型 本书将从最基础的冯·诺依曼体系结构出发，系统地阐述现代高性能处理器的设计哲学。我们将深入探讨指令集架构（ISA）的本质，区别于特定厂商的实现，而是关注指令集作为硬件与软件之间的契约所扮演的角色。 1.1 处理器工作原理的基石： 数据表示与运算： 详细解析定点和浮点数的计算机内部表示，特别是IEEE 754标准。重点剖析加、减、乘、除等基本算术逻辑单元（ALU）的操作流程，以及如何通过组合逻辑实现这些功能。 控制单元与时序： 深入分析指令的取指-译码-执行-写回周期（Fetch-Decode-Execute-Writeback Cycle）。探讨硬连线逻辑和微程序控制方式的优劣，以及它们如何影响指令的执行速度和灵活性。 流水线技术（Pipelining）： 剖析现代处理器如何通过指令级并行性（ILP）提高吞吐量。详细讲解流水线冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）的类型，以及转发/旁路（Forwarding/Bypassing）、分支预测（Branch Prediction）等技术如何缓解这些冲突，实现高性能。 1.2 寄存器组与寻址模式： 通用寄存器（GPRs）的作用： 介绍寄存器在程序执行中的关键作用——作为快速访问的工作区。分析不同架构中通用寄存器的组织方式及其命名约定（虽然不涉及特定的IA-32寄存器，但会探讨寄存器组设计对编译器优化的影响）。 寻址模式的威力： 全面介绍各种寻址模式，包括立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、间接寻址，以及变址（Indexed）和基址+偏移量（Base+Displacement）寻址。重点分析这些模式如何映射到内存访问操作，以及编译器如何利用它们生成紧凑高效的代码。 第二部分：内存的层次结构与管理 理解数据在不同速度存储介质间的流动是优化程序性能的关键。本书将详尽解析计算机的存储器层次结构（Memory Hierarchy）。 2.1 缓存系统的奥秘： 工作原理与性能影响： 深入讲解局部性原理（Locality of Reference）——时间局部性和空间局部性——如何驱动缓存系统的设计。 缓存的组织结构： 详细剖析直接映射（Direct Mapped）、全相联（Fully Associative）和组相联（Set-Associative）缓存的内部结构。讨论命中（Hit）与未命中（Miss）的发生机制，以及写分配（Write Allocate）和写回/直写（Write-Back/Write-Through）策略对系统性能的影响。 2.2 虚拟内存与地址转换： 抽象与隔离： 阐述虚拟内存机制如何为每个进程提供一个隔离的、连续的地址空间。 页表（Page Tables）机制： 详细介绍基于分页（Paging）的内存管理。讲解逻辑地址（虚拟地址）如何通过页表和转换后变为物理地址的过程，以及转换后援缓冲（TLB）在加速地址翻译中的作用。 第三部分：系统级交互——I/O与中断机制 本部分将超越单个程序的执行，探讨处理器如何与外部设备进行通信，以及如何处理异步事件。 3.1 I/O设备交互模型： 端口映射I/O与内存映射I/O： 对比这两种主要的I/O数据传输方式。重点分析设备寄存器、状态寄存器和数据寄存器的功能，以及如何通过特定的CPU指令或内存访问来读写这些寄存器。 数据传输模式： 讲解程序控制I/O（Polling）、中断驱动I/O（Interrupt-Driven I/O）和直接内存访问（DMA）的机制和适用场景。特别强调DMA如何允许设备在不占用CPU资源的情况下直接读写内存。 3.2 中断与异常处理： 事件驱动的根源： 详尽解析中断（来自外部设备）和异常（由CPU内部错误引起，如除零或缺页）的生命周期。 中断向量表与处理流程： 阐述CPU如何利用一个预先定义的表来定位特定的中断服务程序（ISR）。重点分析处理器在响应中断时必须保存和恢复的上下文（寄存器状态），以及这如何保证程序的透明性。 第四部分：底层程序设计范式与工具 虽然本书不侧重于特定的汇编语言语法，但它将介绍低级编程所必须掌握的核心概念和工具集。 4.1 编译与链接的魔力： 从源代码到可执行文件： 介绍预处理、编译、汇编和链接的完整流程。理解汇编器如何将助记符（Mnemonics）转换为机器码，以及链接器如何解析符号引用和重定位地址。 目标文件格式（如ELF/PE概述）： 简要介绍可执行文件内部的结构，包括代码段（Text）、数据段（Data/BSS）的布局，这对于理解程序如何加载到内存中至关重要。 4.2 函数调用与堆栈帧： 过程调用的约定（Calling Conventions）： 探讨调用者保存/被调用者保存寄存器的规则，参数传递机制（通过栈或寄存器），以及返回地址的存放。 堆栈帧（Stack Frame）的建立与销毁： 详细描述一个函数调用时，如何在栈上建立局部变量和保存现场的堆栈帧，以及函数返回时如何清理现场，恢复调用者的执行环境。 本书的受众对象是计算机科学、电子工程或相关领域的学生和专业人士，他们希望超越高级语言的抽象层面，真正理解程序是如何在硅片上被执行的，从而能够编写出更高效、更贴近硬件的系统级软件。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有