IBM Microcomputer Architecture and Assembly Language pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Prentice Hall

作者:Norman S. Matloff

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:1991-10-28

价格:USD 84.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780134519982

丛书系列:

图书标签:

• IBM PC
• 微机原理
• 汇编语言
• 计算机体系结构
• 8086
• 8088
• 微处理器
• 编程
• 计算机科学
• 经典教材

好的，请看这本关于微型计算机架构与汇编语言的书籍简介。 --- 《深入解析现代计算核心：基于RISC-V架构的微处理器设计与实践》 书籍简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析现代微处理器的工作原理、底层架构及其与软件的交互机制。我们摒弃对过时或特定商业平台的冗余叙述，专注于当前计算领域中最具前瞻性和开放性的技术——RISC-V指令集架构（ISA）。本书内容涵盖从基础逻辑门到复杂指令集设计的完整路径，是理解现代高性能计算系统底层逻辑的必备指南。 第一部分：数字逻辑基础与计算原语 本部分为读者奠定坚实的硬件基础。我们将从最基本的布尔代数和逻辑门开始，逐步构建加法器、多路选择器和译码器等组合逻辑电路。随后，深入探讨时序逻辑元件，如锁存器（Latches）和触发器（Flip-flops），这些是实现状态存储和同步操作的关键。 组合逻辑设计： 阐述卡诺图化简、多级逻辑网络设计，并介绍标准逻辑家族（如CMOS）的特性。 时序逻辑与状态机： 详细解析D触发器、JK触发器的工作原理，并使用状态转移图和真值表构建有限状态机（FSM），为实现控制单元打下基础。 数据通路基础： 介绍寄存器堆、算术逻辑单元（ALU）的构建，并展示如何通过控制信号驱动数据在这些组件间流动。 第二部分：RISC-V指令集架构的精妙设计 本书的核心章节将聚焦于RISC-V，一个开放、精简且高度可扩展的ISA。我们不仅讲解指令集本身，更深入分析其背后的设计哲学——精简指令集计算（RISC）的优势。 ISA概览与核心指令集： 详细解析RV32I（32位整数基础指令集）的格式（R, I, S, B, U, J型），包括算术运算、逻辑操作、数据传输指令（Load/Store）和分支跳转指令。 特权级与内存模型： 探讨RISC-V的多层特权级（User, Supervisor, Machine Mode）及其在操作系统和嵌入式环境中的作用。阐述RISC-V的内存一致性模型和虚拟内存管理机制（页表结构）。 扩展性与定制化： 深入研究RISC-V的设计弹性，如何通过标准扩展（如M用于乘除法，F/D用于浮点运算）和非标准定制指令来优化特定应用，这是其区别于传统固定ISA的关键特性。 第三部分：单周期与多周期处理器实现 理解ISA的最终目标是将其转化为可执行的硬件。本部分将引导读者从理论设计走向实际的处理器实现。 数据通路设计（Data Path）： 详细剖析如何连接ALU、寄存器堆、内存接口和PC（程序计数器）形成完整的数据通路。 单周期实现： 构建一个能够在一个时钟周期内完成所有指令执行的简单处理器模型，分析其优点（简单性）和局限性（时钟频率受最长指令限制）。 多周期优化： 介绍如何通过引入状态控制单元，将指令执行分解为多个时钟周期（取指、译码、执行、访存、写回），从而提高整体效率。我们将使用硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL的抽象概念）来描述控制逻辑。 第四部分：流水线技术与性能瓶颈 现代高性能CPU的核心在于流水线技术。本部分将揭示如何通过指令并行化来打破单周期处理器的性能天花板。 五级流水线模型： 深入分析经典的取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回（WB）阶段。 流水线冒险处理： 详尽讨论三种主要的流水线冒险：结构冒险、数据冒险和控制冒险。 数据前递（Forwarding/Bypassing）： 介绍如何设计硬件路径，将计算结果在早期阶段直接反馈给需要的后续阶段，避免不必要的停顿。 分支预测与延迟槽： 探讨如何使用分支历史表（BHT）和分支目标缓冲区（BTB）来缓解分支指令引入的控制风险，并讲解在特定RISC流水线设计中如何处理延迟槽。 异常与中断处理： 讨论流水线处理器如何精确地暂停、记录和恢复执行状态，以正确处理硬件异常和外部中断。 第五部分：汇编语言编程与底层软件交互 理论的架构知识必须通过软件来实现价值。本部分侧重于使用RISC-V汇编语言进行高效编程，并探讨操作系统与硬件的接口。 RISC-V汇编语法与编程范式： 讲解寄存器约定（ABI），包括调用约定、栈帧管理。提供大量实例代码，涵盖从基础算术到递归函数和字符串操作的实现。 汇编与高级语言的桥梁： 阐述编译器如何将C/C++等高级语言代码映射到RISC-V指令集。分析内联汇编（Inline Assembly）的使用场景，以及如何通过系统调用（Syscalls）与操作系统内核交互。 链接器脚本与加载过程： 介绍链接器脚本的作用，如何指导代码和数据段正确地加载到处理器内存空间中，为启动操作系统或裸机程序做准备。 目标读者 本书面向计算机科学、电子工程专业的学生、嵌入式系统开发人员，以及希望从底层理解现代CPU工作机制的硬件爱好者。读者应具备基本的数字电路知识和对编程概念的熟悉。通过本书的学习，读者将不仅理解指令如何执行，更能掌握设计和优化高性能、可定制处理器的核心技能。 ---

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆