現代計算機組成與體系結構 (原書第2版) Modern Computer Architecture and Organization : Learn x86, ARM, and RISC-V architectures and the design of smartphones, PCs, and cloud, 2/e

Jim Ledin是Ledin Engineering公司的CEO，也是嵌入式軟件與硬件設計、開發和測試等方面的專家，還擅長嵌入式系統網絡安全評估和滲透測試。他擁有艾奧瓦州立大學的航空航天工程學士學位和佐治亞理工學院的電氣與計算機工程碩士學位。他也是加州的註冊專業電氣工程師、認證信息系統安全專家（CISSP）、認證道德黑客（CEH）和認證滲透測試員（CPT）。

序
前言
作者簡介
審校者簡介
第1章 計算機體系結構簡介
1.1 自動計算設備的發展
1.1.1 查爾斯·巴貝奇的分析機
1.1.2 ENIAC
1.1.3 IBM PC
1.1.4 iPhone
1.2 摩爾定律
1.3 計算機體系結構
1.3.1 使用電壓電平表示數據值
1.3.2 二進制數和十六進制數
1.3.3 6502微處理器
1.3.4 6502指令集
1.4 總結
1.5 習題
第2章 數字邏輯
2.1 電路
2.2 晶體管
2.3 邏輯門
2.4 鎖存器
2.5 觸發器
2.6 寄存器
2.7 加法器
2.8 時鐘
2.9 時序邏輯
2.10 硬件描述語言
2.11 總結
2.12 習題
第3章 處理器要素
3.1 一個簡單的處理器
3.1.1 控制單元
3.1.2 算術邏輯單元
3.1.3 寄存器
3.2 指令集
3.3 尋址方式
3.3.1 立即尋址方式
3.3.2 絕對尋址方式
3.3.3 絕對索引尋址方式
3.3.4 間接索引尋址方式
3.4 指令類型
3.4.1 內存加載和存儲指令
3.4.2 寄存器到寄存器的數據傳輸指令
3.4.3 棧指令
3.4.4 算術運算指令
3.4.5 邏輯運算指令
3.4.6 分支指令
3.4.7 子程序調用和返回指令
3.4.8 處理器標誌指令
3.4.9 中斷相關的指令
3.4.10 空操作指令
3.5 中斷處理
3.5.1 IRQ處理
3.5.2 NMI處理
3.5.3 BRK指令處理
3.6 I/O操作
3.6.1 程序查詢I/O
3.6.2 中斷驅動I/O
3.6.3 直接內存訪問
3.7 總結
3.8 習題
第4章 計算機系統組件
4.1 內存子系統
4.2 MOSFET簡介
4.3 用MOSFET構建DRAM電路
4.3.1 電容器
4.3.2 DRAM位單元
4.3.3 DDR5 SDRAM
4.3.4 GDDR5
4.3.5 預取
4.4 I/O子系統
4.4.1 並行數據總線和串行數據總線
4.4.2 PCI Express
4.4.3 SATA
4.4.5 USB
4.4.6 Thunderbolt
4.5 圖形顯示
4.5.1 VGA
4.5.2 DVI
4.5.3 HDMI
4.5.4 DisplayPort
4.6 網絡接口
4.6.1 以太網
4.6.2 Wi-Fi
4.7 鍵盤和鼠標
4.7.1 鍵盤
4.7.2 鼠標
4.8 現代計算機系統規格
4.9 總結
4.10 習題
第5章 硬件軟件接口
5.1 設備驅動程序
5.1.1 並行端口
5.1.2 PCIe設備驅動程序
5.1.3 設備驅動程序結構
5.2 BIOS
5.3 引導過程
5.3.1 BIOS引導
5.3.2 UEFI引導
5.3.3 可信引導
5.3.4 嵌入式設備
5.4 操作系統
5.5 進程和線程
5.6 多處理
5.7 總結
5.8 習題
第6章 專用計算領域
6.1 實時計算
6.2 數字信號處理
6.2.1 ADC和DAC
6.2.2 DSP硬件特性
6.2.3 信號處理算法
6.3 GPU處理
6.4 專用體系結構示例
6.5 總結
6.6 習題
第7章 處理器和存儲器體系結構
7.1 馮·諾伊曼體系結構、哈佛體系結構、改進型哈佛體系結構
7.1.1 馮·諾伊曼體系結構
7.1.2 哈佛體系結構
7.1.3 改進型哈佛體系結構
7.2 物理內存和虛擬內存
7.2.1 分頁虛擬內存
7.2.2 頁面狀態位
7.2.3 內存池
7.3 內存管理單元
7.4 總結
7.5 習題
第8章 性能提升技術
8.1 高速緩存
8.1.1 多級處理器緩存
8.1.2 靜態RAM
8.1.3 一級緩存
8.1.4 直接映射緩存
8.1.5 組相聯緩存
8.1.6 全相聯緩存
8.1.7 處理器緩存寫策略
8.1.8 二級處理器緩存和三級處理器緩存
8.2 指令流水線
8.2.1 超流水線
8.2.2 流水線冒險
8.2.3 微操作和寄存器重命名
8.2.4 條件分支
8.3 同時多線程
8.4 SIMD處理
8.5 總結
8.6 習題
第9章 專用處理器擴展
9.1 處理器的特權模式
9.1.1 中斷處理和異常處理
9.1.2 保護環
9.1.3 監管模式和用戶模式
9.1.4 系統調用
9.2 浮點數運算
9.2.1 8087浮點協處理器
9.2.2 IEEE 754浮點數標準
9.3 功耗管理
9.4 系統安全管理
9.4.1 可信平臺模塊
9.4.2 網絡攻擊防禦
9.5 總結
9.6 習題
第10章 現代處理器體系結構與指令集
10.1 x86體系結構與指令集
10.1.1 x86寄存器集
10.1.2 x86尋址方式
10.1.3 x86指令類別
10.1.4 x86指令格式
10.1.5 x86匯編語言
10.2 x64體系結構與指令集
10.2.1 x64寄存器集
10.2.2 x64指令類別與格式
10.2.3 x64匯編語言
10.3 32位ARM體系結構與指令集
10.3.1 ARM寄存器集
10.3.2 ARM尋址方式
10.3.3 ARM指令類別
10.3.4 32位ARM匯編語言
10.4 64位ARM體系結構與指令集
10.5 總結
10.6 習題
第11章 RISC-V體系結構與指