MIPS處理器設(shè)計(jì)透視

內(nèi)容概要

本書涵蓋了有關(guān)MIPS處理器的發(fā)展歷史、運(yùn)行原理和編程等諸多內(nèi)容。首先介紹了MIPS的發(fā)展歷史；然后分別對MIPS處理器的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)處理器、Cache、中斷、內(nèi)存管理、浮點(diǎn)運(yùn)算、MIPS指令集、匯編語言編程、C語言編程、代碼的可移植性等細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)深入的分析；最后列舉了一些MIPS代碼的例子。     本書不僅內(nèi)容充實(shí)，而且語言通俗易懂，是MIPS體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中全面性和易讀性結(jié)合的很好的一本書，適合學(xué)習(xí)MIPS體系結(jié)構(gòu)的初學(xué)者；同時對于MIPS程序員和高級用戶也極有參考價(jià)值。    本書既可用作計(jì)算機(jī)類、微電子類本科生及研究生教科書和參考書，也可作為從事MIPS軟件開發(fā)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研究和開發(fā)人員的參考資料。

作者簡介

Dominic Sweetman屬于最后一代希望從底層到上層理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的程序員。他豐富的職業(yè)生涯開始于編寫底層代碼，從操作系統(tǒng)的開發(fā)到網(wǎng)絡(luò)再到分布式系統(tǒng)。他是一位在硬件系統(tǒng)、CPU、網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)方面經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)者和開發(fā)者，是Whitechael Workstations的發(fā)起人之一，于1988年創(chuàng)立了Algoritmics公司，并擔(dān)任主管。Dominic和他的妻子、兩個孩子及三只貓生活在倫敦北部。

書籍目錄

第1章 RISC和MIPS  1.1 流水線   1.1.1 什么使流水線效率降低?   1.1.2 流水線和緩存  1.2 MIPS的五級流水線  1.3 RISC 和CISC  1.4 迄今為止一些重要的MIPS芯片   1.4.1 R2000到R3000   1.4.2 R6000: 一次偏軌   1.4.3 R4000革命   1.4.4 R5000和R10000  1.5 MIPS和CISC體系結(jié)構(gòu)的比較   1.5.1 MIPS指令集的一些規(guī)定   1.5.2 編址及內(nèi)存訪問   1.5.3 MIPS不支持的特征   1.5.4 可能沒有預(yù)料到的特征   1.5.5 程序員可見的流水線效果第2章 MIPS體系結(jié)構(gòu)  2.1 MIPS匯編語言  2.2 寄存器的特點(diǎn)  2.3 整數(shù)乘法單元和寄存器  2.4 加載和存儲：尋址方式  2.5 存儲器和寄存器中的數(shù)據(jù)類型   2.5.1 整數(shù)數(shù)據(jù)類型   2.5.2 未對齊的加載和存儲    2.5.3 存儲器中的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)   2.6 匯編語言的合成指令   2.7 MIPS I發(fā)展到 MIPS IV : 64位(和其他)的擴(kuò)展    2.7.1 邁向64位    2.7.2 誰需要64位？   2.7.3 關(guān)于64位與無模式轉(zhuǎn)換：寄存器中的數(shù)據(jù)   2.7.4 MIPS III的一些其他改進(jìn)  2.8 基本地址空間    2.8.1 簡單系統(tǒng)的尋址   2.8.2 核心與用戶權(quán)限   2.8.3 64位CPU的存儲映射  2.9 流水線冒險(xiǎn)第3章 協(xié)處理器0： MIPS處理器控制  3.1 CPU控制指令  3.2 起作用的寄存器及起作用的時機(jī)  3.3 標(biāo)準(zhǔn)CPU控制寄存器編碼   3.3.1 處理器ID(PRId)寄存器   3.3.2 狀態(tài)寄存器(SR)   3.3.3 原因寄存器(Cause)   3.3.4 異常返回地址(EPC)   3.3.5 無效虛地址寄存器(BadVaddr)  3.4 R4000以后的CPU專有的控制寄存器   3.4.1 Count/Compare寄存器： R4000時鐘   3.4.2 Config寄存器： R4x00配置   3.4.3 Load?Linked Address (LLAddr)寄存器   3.4.4 調(diào)試觀測點(diǎn)(WatchLo/WatchHi)寄存器第4章 MIPS的緩存  4.1 緩存和緩存的管理  4.2 緩存怎樣工作  4.3 早期MIPS CPU中的寫透緩存  4.4 近期MIPS CPU中的回寫緩存  4.5 緩存設(shè)計(jì)的其他選擇  4.6 緩存管理  4.7 二級和三級緩存  4.8 MIPS CPU緩存的構(gòu)造  4.9 對R3000風(fēng)格的緩存編程   4.9.1 使用緩存隔離和交換   4.9.2 初始化和判斷大小   4.9.3 緩存無效   4.9.4 測試和探察  4.10 對R4000風(fēng)格的緩存編程   4.10.1 CacheERR、ERR和ErrorEPC寄存器:緩存錯誤處理   4.10.2 緩存指令   4.10.3 計(jì)算緩存的大小和配置方式   4.10.4 初始化程序   4.10.5 在緩存中無效或者寫回一個內(nèi)存區(qū)域  4.11 緩存效率  4.12 修改軟件來影響緩存的效率  4.13 寫緩沖區(qū)和需要關(guān)心它的時候  4.14 關(guān)于MIPS緩存的其他話題   4.14.1 多處理器的緩存特征   4.14.2 緩存別名第5章 異常、中斷和初始化第6章 內(nèi)存管理與TLB第7章 浮點(diǎn)支持第8章 MIPS指令集完全指南第9章 匯編程序設(shè)計(jì)第10章 MIPS上的C語言編程第11章 可移植性和C代碼第12章 軟件舉例附錄A 指令時序與優(yōu)化  A.1 避免冒險(xiǎn)： 確保代碼正確  A.2 避免互鎖提高性能  A.3 乘法單元冒險(xiǎn)： hi和lo的早期修正  A.4 避免CP0冒險(xiǎn)： 要使用多少nop？  A.5 CP0指令/指令調(diào)度(instruction scheduling)  A.6 CP0標(biāo)志位(flags)和指令附錄B 匯編語言語法附錄C 目標(biāo)代碼  C.1 工具  C.2 區(qū)和段（section & segment）  C.3 ECOFF(RISC/OS)   C.3.1 文件頭   C.3.2 可選的a.out頭   C.3.3 調(diào)入器（loader）舉例   C.3.4 進(jìn)一步閱讀  C.4 ELF(MIPS ABI)   C.4.1 文件頭   C.4.2 程序頭   C.4.3 調(diào)入器舉例   C.4.4 進(jìn)一步閱讀  C.5 目標(biāo)代碼工具附錄D  MIPS的發(fā)展  D.1 MIPS16   D.1.1 MIPS16中的特殊編碼和指令   D.1.2 MIPS16的評價(jià)  D.2 MIPS V/MDMX   D.2.1 編譯器可以使用多媒體指令嗎？   D.2.2 MDMX的應(yīng)用   D.2.3 MIPS V的應(yīng)用   D.2.4 MDMX/MIPS V可能的成功MIPS術(shù)語說明

編輯推薦

　　作為多家芯片公司產(chǎn)品家族擴(kuò)展的通用后繼產(chǎn)品，如今的MIPS芯片無所不在。它們涉及各個領(lǐng)域，下至游戲機(jī)、網(wǎng)絡(luò)路由器、激光打印機(jī)和機(jī)頂盒，上至高端工作站。本書將這些非凡的形式與功能綜合在一起，提供給嵌入式系統(tǒng)程序員和設(shè)計(jì)者惟一、杰出并且實(shí)用的MIPS處理器運(yùn)行原理。書中內(nèi)容包括MIPS的起源、RISC革命的實(shí)質(zhì)原則、MIPS指令集的全部細(xì)節(jié)以及這些細(xì)節(jié)是如何組織成一個完整的系統(tǒng)，讓這個系統(tǒng)可以通過數(shù)百種途徑運(yùn)行的?！　∪绻x者需要編寫嵌入式系統(tǒng)的程序，或者僅僅出于好奇，需要了解芯片最底層的東西，那么也能從本書中找到所需要的內(nèi)容。從編程參考的具體細(xì)節(jié)到整體描述，一些只有真正專家才能解釋的內(nèi)容，全都包含在本書中。所以通過閱讀本書，逐步深入學(xué)習(xí)，就會了解MIPS的全貌?！　√攸c(diǎn)：　　·作者是一位中立的專家，其工作是理解MIPS體系結(jié)構(gòu)和嵌入式系統(tǒng)編程；　　·跟蹤MIPS技術(shù)的發(fā)展過程，為您的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)走向成功提供一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；　　·為MIPS指令集提供一個深入的、容易上手的指南，包括特別關(guān)注每條指令的處理器控制和匯編助記符；　　·涵蓋了從MIPS I到MIPS IV的所有內(nèi)容，在附錄中介紹了可選的MIPS16指令集和V/MDMX。

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