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国外计算机科学经典教材
汇编语言与计算机体系结构——使用C++和JavaAssembly Language and computer Architecture Using C++ and Java  |
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汇编语言和计算机体系结构都是难学的课程。传统的汇编语言是如此复杂和特别，以至于即使学习基本概念都可能是一项困难任务。计算机体系结构也有同样的问题，而且更严重。学习汇编语言，我们要研究一个复杂系统；而学习计算机体系结构，则要研究许多复杂系统。
那么怎样才能最有效地学习汇编语言和计算机体系结构呢？本书采用的方法是使用一个简单的计算机模型H1。H1非常容易学习，学生可以迅速用H1完成大量任务。另外，学生可以着重学习重要的系统概念，而不是无关紧要的细节。 |
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| 第1章 数制11.1 简介11.2 按位记数制11.3 各数制的算术规则41.4 数制转换61.5 Horner法91.6 有符号二进制数101.6.1 符号—绝对值表示法101.6.2 2的补码表示法111.6.3 1的补码表示法131.6.4 加n表示法141.7 用2的补码加法计算减法141.8 2的补码和无符号数的范围151.9 扩展2的补码和无符号数161.10 溢出171.10.1 有符号数溢出171.10.2 无符号数溢出181.11 分析2的补码数201.12 加法器电路211.13 门231.14 用加法器执行减法241.15 比较有符号数261.16 比较无符号数271.17 正数、负数和无符号数的一致对待271.18 浮点数表示法281.18.1 科学记数法281.18.2 32位IEEE 754浮点数格式291.18.3 下溢、溢出和特殊值301.18.4 某些Java程序中的计算误差301.18.5 长格式351.19 小结351.20 问题36第2章 机器语言402.1 简介402.2 计算机的组件402.3 机器语言编程442.4 在sim上运行机器语言程序482.5 问题52第3章 H1汇编语言：第1部分543.1 简介543.2 汇编语言基础553.3 注释汇编语言程序583.4 使用标号583.5 使用汇编器613.6 低级语言与高级语言653.7 汇编器工作原理663.8 使用dup修饰符673.9 操作数字段中的算术表达式683.10 指定当前位置703.11 字符串713.12 org伪指令743.13 end伪指令753.14 指令的顺序执行763.15 问题78第4章 H1汇编语言：第2部分814.1 简介814.2 描述指令的简写形式814.3 直接指令824.4 堆栈指令834.5 立即指令854.6 I/O指令904.7 转移指令964.8 间接指令984.9 相对指令1024.10 变址1034.11 连接指令1054.12 终止指令1094.13 高级语言中指令的自动生成1094.14 调试1104.15 使用存储映像式I/O1154.16 equ伪指令1174.17 Java程序的潜在问题：大小端1184.18 问题121第5章 电子学和数字逻辑电路基础1255.1 简介1255.2 电子学基础1255.2.1 导体和绝缘体1255.2.2 一个简单电路1265.2.3 有效电压1275.2.4 电源1275.2.5 如何避免触电1285.2.6 晶体管1295.2.7 电容、电感和阻抗1315.3 组合逻辑电路1335.3.1 门1335.3.2 布尔函数1345.3.3 最小电路1355.3.4 使用布尔代数使电路最小化1365.3.5 摩根定律的图示法1375.3.6 使用卡诺图使电路最小化1385.3.7 多路复用器1415.3.8 解码器和编码器1425.3.9 半加器和全加器1435.3.10 一位移位器1445.3.11 乘法器阵列1455.3.12 算术逻辑单元1485.3.13 三态缓冲器1495.3.14 ROM1515.4 时序逻辑电路1535.4.1 SR触发器1535.4.2 时钟控制D触发器1555.4.3 时钟控制JK触发器1575.4.4 边沿检测1575.4.5 T触发器1595.4.6 RAM1595.4.7 二进制计数器1605.4.8 寄存器1615.4.9 时钟和序列发生器1635.5 集成电路1645.6 问题165第6章 H1和V1的微级1686.1 简介1686.2 H1的微级1686.2.1 H1的组织概述1686.2.2 微指令1706.2.3 存储器数据总线1716.2.4 存储器地址总线1726.2.5 寄存器库1726.2.6 指定微操作1756.2.7 驱动寄存器库的控制输入端1756.2.8 整合H1各部分1766.2.9 分支多路复用器1786.2.10 定时问题1806.2.11 微指令格式1816.2.12 序列发生器驱动的控制输入端1816.2.13 基本指令集的微代码1826.2.14 硬件/微代码权衡1876.3 在sim上使用新的微代码1896.3.1 如何使用!伪指令1896.3.2 创建配置文件1896.3.3 创建二进制微代码1916.3.4 用新指令集汇编1926.3.5 在微级上跟踪1936.3.6 加密微代码1986.3.7 编写并优化复杂的微代码1986.4 解释机器语言指令2006.5 硬接线控制2016.6 垂直微编程2026.6.1 使用V12026.6.2 构成更短的微指令2036.6.3 汇编垂直微代码2056.7 问题210第7章 评估H1的指令集体系结构：第1部分2147.1 简介2147.2 哑编译器2147.3 全局变量2187.4 局部变量2217.5 变化的相对地址2297.6 参数和传值调用2307.7 返回值2357.8 需要相对指令的原因2367.9 确定动态局部变量和参数的地址2387.10 间接引用指针2417.11 问题243第8章 评估H1的指令集体系结构：第2部分2498.1 简介2498.2 引用调用2498.2.1 引用调用的实现2498.2.2 C++引用参数的概念视图2568.2.3 不间接引用C++引用参数的情况2578.2.4 传值调用与引用调用的比较2588.2.5 常数和表达式作为变元2598.3 函数重载和重命名2638.4 结构2678.5 Java中的指针2718.6 函数指针2728.7 数组2748.7.1 定义并访问数组2748.7.2 数组作为变元2788.7.3 Java中的数组2828.8 控制语句2838.9 有符号数和无符号数比较2858.10 多字加法2858.11 位级操作2868.12 递归2878.13 问题293第9章 高级汇编语言编程3019.1 简介3019.2 指向指针的指针3019.3 引用调用及其他地方存在的潜在错误3079.4 关系和布尔表达式3109.5 字符串3139.6 值结果调用3159.7 变长变元列表3219.8 问题326第10章 连接和加载32910.1 简介32910.2 浮动字段33010.3 显示标题和机器代码正文的程序33410.4 小s项33610.5 禁止重定位33710.6 分别汇编33810.7 乘法子例程34810.8 使用库35010.9 分别汇编的优点35710.10 启动代码35710.11 C++模块的分别编译36710.12 问题371第11章 用C++或Java实现汇编器和连接器37611.1 简介37611.2 编写汇编器37611.2.1 一个简单汇编器的规范37711.2.2 操作码表37811.2.3 符号表38011.2.4 使用二进制文件38211.2.5 读取输入文本文件并创建标题38511.2.6 汇编机器字38711.2.7 将机器正文写入输出文件38811.2.8 分析输入38811.2.9 Java程序的大小端问题38811.2.10 添加对public、extern和end伪指令的支持38911.3 编写连接器39011.3.1 一个简单连接器的规范39011.3.2 构建P、E、R和S表39111.3.3 重定位地址并解析外部引用39311.3.4添加库支持39511.4 问题396第12章 最优指令集39712.1 简介39712.2 新增和改进的指令39812.2.1 mult、m、div和rem39912.2.2 addc和subc40012.2.3 scmp40112.2.4 ucmp40212.2.5 shll和shrl40312.2.6 shra40412.2.7 addy40512.2.8 or、xor、and和flip40712.2.9 cali40912.2.10 sect和dect40912.2.11 sodd41012.2.12 esba、reba、bpbp、pobp和pbp41112.2.13 cora41612.2.14 bcpy41712.3 链表——使用最优指令集示例41812.4 关于最优指令集的进展报告42412.4.1 主存储器的数量不足42412.4.2 存储器存储字符串的效率不高42412.4.3 缺少加和减的立即指令42512.4.4 缺少变址寄存器42512.4.5 累加器型寄存器太少42512.4.6 swap指令破坏sp寄存器42512.4.7 缺少乘法和除法指令42612.4.8 sp寄存器作为栈顶指针和基址寄存器的双重用途42612.4.9 难以获得堆栈上变量的地址42612.4.10 缺少块复制指令42612.4.11 难以调用地址已知的函数42612.4.12 aloc和dloc指令的局限性42612.4.13 难以执行有符号数和无符号数比较42612.4.14 难以执行多字加法42612.4.15 不支持位级操作42712.5 问题427第13章 使用、评估并实现最优指令集和堆栈指令集43013.1 简介43013.2 H1上的乘法43013.3 二维数组43713.4 汇编语言中的面向对象编程44113.4.1 C++的结构、类和对象44113.4.2 继承45213.4.3 通过指针调用成员函数45713.4.4 虚函数和多态性46413.5 名调用47213.6 面向堆栈的体系结构47913.6.1 体系结构与组织47913.6.2 以栈顶代替ac寄存器48013.6.3 4位操作码的可用性48413.6.4 特殊的堆栈操作48513.6.5 更简单的编译48613.6.6 返回值48713.6.7 使用堆栈指令集示例48913.6.8 比较最优指令集和堆栈指令集49113.6.9 关于JVM的几点观察49213.7 编写最优和堆栈指令集的微代码49313.8 微编程的挑战49613.9 问题497第14章 存储系统50314.1 简介50314.2 地址的传送50314.3 多程序系统50514.4 直接存储器存取50514.5 分时系统50614.6 重定位寄存器50614.7 虚拟存储器50814.7.1 简单分页系统50914.7.2 关联存储器51214.7.3 中断51414.7.4 请求式分页51614.7.5 请求式分页的页面替换策略51814.7.6 页面大小的考虑51914.7.7 超级用户/用户模式52014.7.8 存储器保护52114.7.9 分页的分段52114.8 高速缓冲存储器52214.8.1 缓存的替换策略52314.8.2 写策略52314.8.3 存储器到缓存的映射方案52414.9 可共享的程序52614.10 问题527第15章 某些现代体系结构53015.1 简介53015.2 CISC与RISC53015.3 SPARC：RISC体系结构53215.3.1 重叠的寄存器窗口53215.3.2 保存和恢复指令53615.3.3 加载和存储指令53815.3.4 转移、call和jmpl指令54315.3.5 指令流水线54615.3.6 连接指令55215.3.7 寻址方式55315.3.8 一个简单的汇编语言程序55515.3.9 合成指令55715.3.10 编译器生成的代码55915.3.11 存储映像式I/O56515.4 Pentium：CISC体系结构56615.4.1 寄存器结构56615.4.2 汇编语言56715.4.3 编译器生成的代码56815.4.4 I/O指令57015.5 问题571第16章 Java虚拟机（JVM）57616.1 简介57616.2 JVM的结构57716.3 某些使用操作数堆栈的普通操作57816.4 方法的调用和返回57916.5 执行引擎的实现58116.6 明智之举：JVM使用堆栈体系结构58216.7 一个简单的例子58216.8 常数池58416.9 类文件格式58516.10 字节码的空间效率58916.11 控制语句59016.12 反汇编类文件59116.13 对象和数组59316.14 JVM：抽象机器59516.15 问题595附录A 指令集汇总（s.txt、b.txt、o.txt、k.txt）598附录B 微指令级汇总（mic.txt）606附录C 标准指令集的微代码（s.has）609附录D SPARC汇总（sparc.txt）614附录E java虚拟机字节码汇总（jvm.txt）620附录F ASCII汇总（ascii.txt）625附录G 数制汇总（number.txt）627附录H 了解C++对Java程序员的帮助628 |
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