PowerPC 概念、体系结构与设计PDF电子书下载

中译本序 1

第一章 绪论 1

1．1 PowerPC概述 1

前言 2

1．2 PowerOpen环境 2

致谢 3

1．3 PowerOpen协会 3

1．5 POWER-PowerPC的增强 4

1．4 从POWER到PowerPC体系结构 4

1．6 PowerPC的性能 6

1．6．1 为什么基于RISC的PowerPC速度较快 6

1．6．2 601微处理器 6

1．6．3 603微处理器 7

1．6．4 604微处理器 8

1．6．5 620微处理器 8

1．6．6 601与Pentium（奔腾）的比校 9

1．7 系统环境概述 11

1．7．1 PowerOpen ABI与API 11

1．7．2 国际语言支持 12

第一部分 硬件 13

第二章 RISC技术 13

2．1 RISC的演变 13

2．2 RISC的特性 13

1．8 小结 13

2．2．3 硬联控制 14

2．2．4 熔合指令 14

2．2．2 周定长度的指令 14

2．2．1 装入一存储体系结构 14

2．2．5 流水线的实现 15

2．3 起标量的实现 19

2．4 RISC/CISC二者的折衷 20

2．5 流水线的效果 20

2．6 减少指令集的周期 20

2．7 小结 21

第三章 体系结构定义 22

3．1 PowerPC的沿革路线 22

3．3．1 指令集体系结构 24

3．2 PowerPC指令集 24

3．3 32位的PowerPC体系结构 24

3．3．2 虚环境体系结构 32

3．3．3 操作环境体系结构 34

3．4 64位的PowerPC体系结构 40

3．4．1 指令集体系结构 41

3．4．2 虚环境体系结构 43

3．4．3 操作环境体系结构 46

3．5 定时装置 52

3．6 小结 53

第四章 处理器实现 54

4．1 理解共用CPU型式 54

4．2 POWER RS1微处理器 54

4．2．1 构造 54

4．2．2 指令Cache 55

4．2．3 数据Cache 55

4．2．4 定点单元 57

4．2．5 浮点单元 57

4．2．6 装配 58

4．3．1 构造 59

4．3 POWER RS．9微处理器 59

4．3．2 指令Cache 60

4．3．3 数据Cache 61

4．3．4 定点单元 61

4．4 POWER RSC微处理器 62

4．4．1 构造 62

4．3．6 装配 62

4．3．5 浮点单元 62

4．4．2 高速缓冲存储器（Cache） 63

4．4．3 分支处理单元及取指令单元 64

4．4．4 指令队列与调度逻辑 65

4．4．5 定点单元 65

4．4．6 浮点单元 65

4．4．7 存储器接口单元 65

4．4．8 存储器接口单元 65

4．4．9 定序器单元 65

4．5．1 流水线 66

4．4．10 封装 66

4．5 PowerPC 601微处理器 66

4．5．2 构成 68

4．5．3 指令队列与调度单元 68

4．5．4 取指令单元 68

4．5．5 分支处理单元 68

4．5．6 定点单元 69

4．5．7 浮点单元 69

4．5．8 存贮器管理单元 69

4．5．9 高速缓冲存贮器Cache 69

4．5．10 存贮器队列 70

4．5．11 总线队列 70

4．5．12 定序器单元 71

4．5．13 多处理器性能 71

4．5．13 封装 71

4．6 PowerPC603微处理器 71

4．6．1 流水线 73

4．6．3 指令与数据Caches 74

4．6．2 构造 74

4．6．4 取指与分支单元 75

4．6．5 调度装置单元 75

4．6．6 Completion/Exception（完成/异常单元） 76

4．6．7 定点单元 76

4．6．11 总线及电源管理 77

4．7 PowerPC604微处理器 77

4．6．12 封装及是源管理 77

4．6．10 系统单元 77

4．6．9 装入/存储单元 77

4．6．8 浮点单元 77

4．7．1 流水线 78

4．7．2 构造 78

4．7．3 封装 78

4．8 PowerPC 620微处理器 79

4．9 PowerPC嵌入处理器 79

4．9．1 嵌入控制器403 81

4．10 小结 82

5．1．1 概述 83

5．1 公用桌面的环境 83

第二部分 软件 83

第五章 用户界面 83

5．1．2 开始使用公用桌面环境 84

5．1．3 公共桌面环境服务 87

5．2 Wabi 92

5．2．1 概述 92

5．2．2 Wabi的性能和功能 92

5．2．3 开始使用Wabi 93

5．3 X窗口系统（X Windowe System） 97

5．3．1 AIX窗口环境 98

5．3．2 三维AIX窗口（AIXwindows 3-D） 99

5．3．3 AIX窗口界面创作器 100

5．4 Macintosh应用程序服务 100

5．4．1 概述 100

5．4．2 性能和功能 100

5．4．3 开始使用Macintosh应用程序服务 101

5．5 小结 102

6．1 PowerOpen应用程序二进制界面（ABI） 104

第六章 操作系统 104

6．2 AIX 105

6．2．1 AIX个人产品客户机配置 105

6．2．2 操作环境 106

6．2．3 最终用户环境 107

6．2．4 优化AIX 113

6．3 Talingent 115

6．3．1 微核技术 116

6．3．2 操作环境 116

6．3．2 最终用户环境 117

6．4 Solaris 117

6．4．1 操作环境 118

6．4．2 最终用户环境 118

6．5 Wi ndowe NT 120

6．5．1 最终用户环境 120

6．5．2 操作环境 121

6．6．1 操作环境 125

6．6．2 最终用户环境 125

6．6 Workplace OS 125

6．7 小结 126

第七章 开发工具 128

7．1 编译器 128

7．1．1 XL C编译器 128

7．1．2 C Set++编译器 129

7．2 汇编器 130

7．3 调试器 130

7．1．3 AIX XL FORTRAN和Pascal编译器 130

7．3．1 adb 131

7．3．2 fadb 131

7．3．3 dbx和xde 133

7．3．4 核心调试程序 135

7．3．5 跟踪功能 136

7．4 源代码分析工具 137

7．4．1 lint 137

7．4．2 cflow 137

7．7．1 awk 138

7．7 模式匹配语言 138

7．4．3 cxref 138

7．6 分析程序生成器——yacc 138

7．5 词法分析器——lex 138

7．7．2 sed 139

7．8 宏处理器——m4 139

7．9 程序模块管理 140

7．9．1 make 141

7．9．2 imake 141

7．10 源代码控制系统 141

7．11 AIX性能测试工具 142

7．11．1 监视工具 142

7．11．2 分析工具 148

7．11．3 调节工具 157

7．12 小结 158

第八章 标准化和连通性 159

8．1 标准化 159

8．1．1 兼容性标准（compatibility standards） 159

8．1．2 可移植性标准 160

8．1．3 交互操作性标准 163

8．2 连通性 175

8．2．1 与同级UNIX机的连通性 175

8．2．2 与宿主机的连通性 177

8．2．3 连接和访问PC-DOS 179

8．3 小结 180

9．1 核心的组成部分 181

9．2 核心部分的功能 181

第九章 AIX设计：一种PowerOpen 的实现 181

9．3 核心用务 182

9．3．1 系统调用 182

9．8．2 核心设施 184

9．4 区分AIX核心的特征4 189

9．5 对核心的扩展 193

9．6 程序、进程和进程组 195

9．7 AIX通知器 198

9．8．3 文件链 200

9．8．2 结点及核内结点 200

9．8．1 文件类型 200

9．8 文件的内部表示 200

9．8．4 文件与文件系统的关系 202

9．9 缓冲区高速缓存 202

9．10 小结 206

第十章 AIX进程子系统的内部机制 207

10．1 程序与进程的区别 207

10．2 进程结构 207

10．3 进程隶属的核心结构 208

10．4 进程状态 209

10．5 优化先级控制 211

10．6 上下文切换 212

10．7 进程调度 213

10．8 线程模型 214

10．8．1 有关线程的核结构 216

10．8．2 线程状态 217

10．8．3 pids和tids 219

10．8．5 调度 221

10．9 进程监控 221

10．10 中断和异常控制 223

10．11 进程间的通信 224

10．11．1 管道 225

10．11．2 消息队列 225

10．11 ．3 共享内存 226

10．11．4 信号量 227

10．11．5 大庆接字 229

10．11．6 流 230

第十一章 AIX文件、内存和I/O子系统的内部机制 232

11．1 AIX文件系统 232

11．1．1 物理文件系统 232

11．1．2 内存映象文件 234

11．2 日志文件系统 234

11．2．1 逻辑卷管理器 234

11．2．2 磁盘镜象 240

11．2．3 坏块的重定位 241

11．3．1 内存编址能力 242

11．3．2 分段式内存 242

11．3 内存子系统 242

11．3．3 虚拟内存管理 244

11．3．4 页替换 247

11．3．5 内存装入控制 248

11．3．6 代码固定 248

11．4 I/O系统 248

11．4．1 异步I/O 248

11．5 设备子系统 249

11．5．1 设备驱动器综述 249

11．4．2 I/O调步 249

11．5．2 主次号码 250

11．5．3 字符和块设备驱动器 250

11．5．4 设备头和设备处理程序 250

11．5．5 设备头和设备处理程序 250

11．6 目标数据管理器 250

11．7 小结 252

第十二章 组成一台PowerPC机 253

12．1 内存子系统 253

12．1．1 系统内存 253

12．1．3 非易失内存 254

12．1．2 系统ROM 254

12．1．4 I/O内存 255

12．1．5 内存映像的系统I/O（地址） 255

12．2．3 软盘 256

12．3．1 字母数字输入设备 256

12．2．4 CD-ROM 256

12．3 人机界面子系统 256

12．2．2 硬盘文件 256

12．2．1 接口 256

12．2 存贮子系统 256

12．1．6 二级高速缓冲器（cache） 256

12．3．2 指点器 257

12．3．3 音响 257

12．3．4 图形 257

12．4 实时时钟 257

12．5 连接子系统 257

12．5．1 串行口 257

12．5．2 并行口 257

12．7．3 Ethernet（以太网） 258

12．7．2 IDE 258

12．7．4 Token Ring（令牌环网） 258

12．5．3 网络 258

12．7．1 SCSI 258

12．7 接口标准 258

12．6 扩展线选项 258

12．7．5 串行口 259

12．7．6 Local Talk 259

12．7．7 并行口 259

12．7．8 PCI总线 259

12．7．9 PCMCIA总线 259

12．7．10 ISA总线 260

12．7．11输入设备接口 260

12．8 系统配置 260

12．9 小结 260

附录A PowerPC机型 261

附录B 本书使用的缩写词 267

附录C PowerPC及POWER指令集 274

参考文献 283