MIPS体系结构透视

MIPS体系结构透视
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作者: [英] (Sweetman D.)
出版社: 机械工业出版社
2007-02
版次: 1
ISBN: 9787111206811
定价: 65.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 492页
  •   大多数“体系结构概览”类的书籍最终都是对体系结构的汇编语言语焉不详,只是给出令人厌烦的概述。然而,本书却是一个典型的反例,它为所有这类书的作者树立了一个榜样。作者不但提供了体系结构参考所必需的细节,还以对关键体系结构特点(及其原理)富有洞察力的视角表达出这些细节。
      无论是对通用的计算机体系结构来说,还是对于MIPS来说,本书都是非常有用的书籍。它阐述了渗入到体系结构发展中的技术、经济、历史等因素。
      第2版的一个重要增加是涉及操作系统、移植以及ABI等问题,这使得本书对软件开发者来说也是一本优秀的参考书。任何从事MIPS体系结构相关工作的人都应该乐于拥有这本书。
      
      第2版不仅对第1版进行了彻底的更新,而且还将应用广泛的RISC系统结构MIPS与开源操作系统Linux结合在了一起。本书的第一部分从MIPS设计原理开始,进而阐述了MIPS指令集和程序员资源。书中还以MIPS32/MIPS64标准为基准,对其他体系结构进行了比较。
      与第1版相比,第2版的显著变化是封面图片——小企鹅坐在驾驶员的位置上,本书以此作为研究来自Linux内核的真正的低层操作系统的实例,并且展示Linux(包括单处理器和SMP)如何构建于MIPS体系结构所提供的基础之上。本书从操作系统的底层(中断、内存调度)开始,进而描述更高级的Linux/MIPS应用代码如何载入到内存、连接到库并运行。
      ●清晰地阐述了Linux如何在硬件上运行。
      ●提供了完整的、更新的和简单易用的MIPS指令集指南。
      ●本版保留了第1版可读性好的写作风格,凝聚了作者在基于MIPS体系结构的系统设计方面20多年的经验。   DominicSweetman。是一名有经验的硬件系统、CPU、网络和操作系统设计者和开发者,他的丰富经验来自于低层编码、操作系统开发、局域网、分布式系统。他是WhitechapelWorkstations的创立者之一,并在1988年创建了一家MIPS咨询公司——Algorithmics。 Chapter1:RISCsandMIPS
    1.1Pipelines
    1.2TheMIPSFive-StagePipeline
    1.3RISCandCISC
    1.4GreatMIPSChipsofthePastandPresent
    1.5MIPSComparedwithCISCArchitectures
    Chapter2:MIPSArchitecture
    2.1AFlavorofMIPSAssemblyLanguage
    2.2Registers
    2.3IntegerMultiplyUnitandRegisters
    2.4LoadingandStoring:AddressingModes
    2.5DataTypesinMemoryandRegisters
    2.6SynthesizedInstructionsinAssemblyLanguage
    2.7MIPSItoMIPS64ISAs:64-Bit(andOther)Extensions
    2.8BasicAddressSpace
    2.9PipelineVisibility
    Chapter3:Coprocessor0:MIPSProcessorControl
    3.1CPUControlInstructions
    3.2WhatRegistersAreRelevantWhen?
    3.3CPUControlRegistersandtheirencoding
    3.4CP0Hazards?ATrapfortheUnwary
    Chapter4:HowCachesworkonMIPS
    4.1CachesandCacheManagement
    4.2HowCachesWork
    4.3Write-ThroughCachesinEarlyMIPSCPUs
    4.4Write-BackCachesinMIPSCPUs
    4.5OtherChoicesinCacheDesign
    4.6ManagingCaches
    4.7L2andL3caches
    4.8CacheConfigurationsforMIPSCPUs
    4.9ProgrammingMIPS32/64Caches
    4.10CacheEfficiency
    4.11ReorganizingSoftwaretoInfluenceCacheEfficiency
    4.12CacheAliases
    Chapter5:Exceptions,Interrupts,andInitialization
    5.1PreciseExceptions
    5.2WhenExceptionsHappen
    5.3ExceptionVectors:WhereExceptionHandlingStarts
    5.4ExceptionHandling:Basics
    5.5ReturningfromanException
    5.6NestingExceptions
    5.7AnExceptionRoutine
    5.8Interrupts
    5.9StartingUp
    5.10EmulatingInstructions
    Chapter6:Low-levelMemoryManagementandtheTLB
    6.1TheTLB/MMUhardwareandwhatitdoes
    6.2TLB/MMURegistersDescribed
    6.3TLB/MMUControlInstructions
    6.4ProgrammingtheTLB
    6.5Hardware-friendlypagetablesandrefillmechanism
    6.6EverydayUseoftheMIPSTLB
    6.7MemoryManagementinasimplerOS
    Chapter7:Floating-PointSupport
    7.1ABasicDescriptionofFloatingPoint
    7.2TheIEEE754StandardandItsBackground
    7.3HowIEEEFloating-PointNumbersAreStored
    7.4MIPSImplementationofIEEE754
    7.5Floating-PointRegisters
    7.6Floating-PointExceptions/Interrupts
    7.7Floating-PointControl:TheControl/StatusRegister
    7.8Floating-PointImplementationRegister
    7.9GuidetoFPInstructions
    7.10Paired-singlefloating-pointinstructionsandMIPS3D.
    7.11InstructionTimingRequirements
    7.12InstructionTimingforSpeed
    7.13InitializationandEnablingonDemand
    7.14Floating-PointEmulation
    Chapter8:CompleteGuidetotheMIPSInstructionSet
    8.1ASimpleExample
    8.2AssemblerInstructionsandWhatTheyMean
    8.3Floating-PointInstructions
    8.4DifferencesinMIPS32/64Release
    8.5PeculiarInstructionsandTheirPurposes
    8.6InstructionEncodings
    8.7InstructionsbyFunctionalGroup
    Chapter9:ReadingMIPSAssemblerLanguage
    9.1ASimpleExample
    9.2SyntaxOverview
    9.3GeneralRulesforInstructions
    9.4AddressingModes
    9.5Objectfileandmemorylayout
    Chapter10:PortingSoftwaretoMIPS
    10.1Low-levelsoftwareforMIPS:AChecklistofFrequentlyEncounteredProblems
    10.2Endianness:Words,Bytes,andBitOrder
    10.3TroubleWithVisibleCaches
    10.4Memoryaccessorderingandre-ordering
    10.5WritingitinC
    Chapter11:MIPSSoftwareStandards(?ABI?s)
    11.1DataRepresentationsandAlignment
    11.2ArgumentPassingandStackConventionsforMIPS?ABIs?
    Chapter12:DebuggingMIPS-debugandprofilingfeatures
    12.1The?EJTAG?onchipdebugunit
    12.2Pre-EJTAGdebugsupport?breakinstructionandCP0Watchpoints
    12.3PDTrace
    12.4Performancecounters
    Chapter13:GNU/LinuxfromEightMilesHigh
    13.1Components
    13.2Layeringinthekernel
    Chapter14:Howhardwareandsoftwareworktogether
    14.1Thelifeandtimesofaninterrupt
    14.2Threads,criticalregionsandatomicity
    14.3Whathappensonasystemcall384
    14.4HowaddressesgettranslatedinLinux/MIPS
    Chapter15:MIPS-specificissuesintheLinuxkernel
    15.1ExplicitCacheManagement
    15.2CP0Pipelinehazards
    15.3Multiprocessorsystemsandcoherentcaches
    15.4DemontweaksforaCriticalRoutine
    Chapter16LinuxApplicationCode,PICandLibraries
    16.1Howlinkunitsgetintoaprogram
    16.2GlobalOffsetTable(?GOT?)organization
    AppendixA:MIPSMultithreading
    A.1WhatisMT
    A.2WhyisMTuseful?
    A.3HowtodoMTforaRISCarchitecture
    A.4MTinaction
    AppendixB:OtherOptionalextensionstotheMIPSinstructionset
    B.1MIPS16andMIPS16e
    B.2TheMIPSDSPASE440
    B.3MDMX
    MIPSGlossary
    Index
  • 内容简介:
      大多数“体系结构概览”类的书籍最终都是对体系结构的汇编语言语焉不详,只是给出令人厌烦的概述。然而,本书却是一个典型的反例,它为所有这类书的作者树立了一个榜样。作者不但提供了体系结构参考所必需的细节,还以对关键体系结构特点(及其原理)富有洞察力的视角表达出这些细节。
      无论是对通用的计算机体系结构来说,还是对于MIPS来说,本书都是非常有用的书籍。它阐述了渗入到体系结构发展中的技术、经济、历史等因素。
      第2版的一个重要增加是涉及操作系统、移植以及ABI等问题,这使得本书对软件开发者来说也是一本优秀的参考书。任何从事MIPS体系结构相关工作的人都应该乐于拥有这本书。
      
      第2版不仅对第1版进行了彻底的更新,而且还将应用广泛的RISC系统结构MIPS与开源操作系统Linux结合在了一起。本书的第一部分从MIPS设计原理开始,进而阐述了MIPS指令集和程序员资源。书中还以MIPS32/MIPS64标准为基准,对其他体系结构进行了比较。
      与第1版相比,第2版的显著变化是封面图片——小企鹅坐在驾驶员的位置上,本书以此作为研究来自Linux内核的真正的低层操作系统的实例,并且展示Linux(包括单处理器和SMP)如何构建于MIPS体系结构所提供的基础之上。本书从操作系统的底层(中断、内存调度)开始,进而描述更高级的Linux/MIPS应用代码如何载入到内存、连接到库并运行。
      ●清晰地阐述了Linux如何在硬件上运行。
      ●提供了完整的、更新的和简单易用的MIPS指令集指南。
      ●本版保留了第1版可读性好的写作风格,凝聚了作者在基于MIPS体系结构的系统设计方面20多年的经验。
  • 作者简介:
      DominicSweetman。是一名有经验的硬件系统、CPU、网络和操作系统设计者和开发者,他的丰富经验来自于低层编码、操作系统开发、局域网、分布式系统。他是WhitechapelWorkstations的创立者之一,并在1988年创建了一家MIPS咨询公司——Algorithmics。
  • 目录:
    Chapter1:RISCsandMIPS
    1.1Pipelines
    1.2TheMIPSFive-StagePipeline
    1.3RISCandCISC
    1.4GreatMIPSChipsofthePastandPresent
    1.5MIPSComparedwithCISCArchitectures
    Chapter2:MIPSArchitecture
    2.1AFlavorofMIPSAssemblyLanguage
    2.2Registers
    2.3IntegerMultiplyUnitandRegisters
    2.4LoadingandStoring:AddressingModes
    2.5DataTypesinMemoryandRegisters
    2.6SynthesizedInstructionsinAssemblyLanguage
    2.7MIPSItoMIPS64ISAs:64-Bit(andOther)Extensions
    2.8BasicAddressSpace
    2.9PipelineVisibility
    Chapter3:Coprocessor0:MIPSProcessorControl
    3.1CPUControlInstructions
    3.2WhatRegistersAreRelevantWhen?
    3.3CPUControlRegistersandtheirencoding
    3.4CP0Hazards?ATrapfortheUnwary
    Chapter4:HowCachesworkonMIPS
    4.1CachesandCacheManagement
    4.2HowCachesWork
    4.3Write-ThroughCachesinEarlyMIPSCPUs
    4.4Write-BackCachesinMIPSCPUs
    4.5OtherChoicesinCacheDesign
    4.6ManagingCaches
    4.7L2andL3caches
    4.8CacheConfigurationsforMIPSCPUs
    4.9ProgrammingMIPS32/64Caches
    4.10CacheEfficiency
    4.11ReorganizingSoftwaretoInfluenceCacheEfficiency
    4.12CacheAliases
    Chapter5:Exceptions,Interrupts,andInitialization
    5.1PreciseExceptions
    5.2WhenExceptionsHappen
    5.3ExceptionVectors:WhereExceptionHandlingStarts
    5.4ExceptionHandling:Basics
    5.5ReturningfromanException
    5.6NestingExceptions
    5.7AnExceptionRoutine
    5.8Interrupts
    5.9StartingUp
    5.10EmulatingInstructions
    Chapter6:Low-levelMemoryManagementandtheTLB
    6.1TheTLB/MMUhardwareandwhatitdoes
    6.2TLB/MMURegistersDescribed
    6.3TLB/MMUControlInstructions
    6.4ProgrammingtheTLB
    6.5Hardware-friendlypagetablesandrefillmechanism
    6.6EverydayUseoftheMIPSTLB
    6.7MemoryManagementinasimplerOS
    Chapter7:Floating-PointSupport
    7.1ABasicDescriptionofFloatingPoint
    7.2TheIEEE754StandardandItsBackground
    7.3HowIEEEFloating-PointNumbersAreStored
    7.4MIPSImplementationofIEEE754
    7.5Floating-PointRegisters
    7.6Floating-PointExceptions/Interrupts
    7.7Floating-PointControl:TheControl/StatusRegister
    7.8Floating-PointImplementationRegister
    7.9GuidetoFPInstructions
    7.10Paired-singlefloating-pointinstructionsandMIPS3D.
    7.11InstructionTimingRequirements
    7.12InstructionTimingforSpeed
    7.13InitializationandEnablingonDemand
    7.14Floating-PointEmulation
    Chapter8:CompleteGuidetotheMIPSInstructionSet
    8.1ASimpleExample
    8.2AssemblerInstructionsandWhatTheyMean
    8.3Floating-PointInstructions
    8.4DifferencesinMIPS32/64Release
    8.5PeculiarInstructionsandTheirPurposes
    8.6InstructionEncodings
    8.7InstructionsbyFunctionalGroup
    Chapter9:ReadingMIPSAssemblerLanguage
    9.1ASimpleExample
    9.2SyntaxOverview
    9.3GeneralRulesforInstructions
    9.4AddressingModes
    9.5Objectfileandmemorylayout
    Chapter10:PortingSoftwaretoMIPS
    10.1Low-levelsoftwareforMIPS:AChecklistofFrequentlyEncounteredProblems
    10.2Endianness:Words,Bytes,andBitOrder
    10.3TroubleWithVisibleCaches
    10.4Memoryaccessorderingandre-ordering
    10.5WritingitinC
    Chapter11:MIPSSoftwareStandards(?ABI?s)
    11.1DataRepresentationsandAlignment
    11.2ArgumentPassingandStackConventionsforMIPS?ABIs?
    Chapter12:DebuggingMIPS-debugandprofilingfeatures
    12.1The?EJTAG?onchipdebugunit
    12.2Pre-EJTAGdebugsupport?breakinstructionandCP0Watchpoints
    12.3PDTrace
    12.4Performancecounters
    Chapter13:GNU/LinuxfromEightMilesHigh
    13.1Components
    13.2Layeringinthekernel
    Chapter14:Howhardwareandsoftwareworktogether
    14.1Thelifeandtimesofaninterrupt
    14.2Threads,criticalregionsandatomicity
    14.3Whathappensonasystemcall384
    14.4HowaddressesgettranslatedinLinux/MIPS
    Chapter15:MIPS-specificissuesintheLinuxkernel
    15.1ExplicitCacheManagement
    15.2CP0Pipelinehazards
    15.3Multiprocessorsystemsandcoherentcaches
    15.4DemontweaksforaCriticalRoutine
    Chapter16LinuxApplicationCode,PICandLibraries
    16.1Howlinkunitsgetintoaprogram
    16.2GlobalOffsetTable(?GOT?)organization
    AppendixA:MIPSMultithreading
    A.1WhatisMT
    A.2WhyisMTuseful?
    A.3HowtodoMTforaRISCarchitecture
    A.4MTinaction
    AppendixB:OtherOptionalextensionstotheMIPSinstructionset
    B.1MIPS16andMIPS16e
    B.2TheMIPSDSPASE440
    B.3MDMX
    MIPSGlossary
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