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目录 1

第1章　微处理器概述 1

1.1　处理器的发展 1

1.1.1　CPU历史 1

1.1.2 当今的主流CPU 4

1.2　微处理器的性能指标 8

1.3　微机发展的热点 10

1.4　微机领域未来的几大热点 21

第2章　Intel系列处理器 28

2.1 Intel 8086处理器 28

2.1.1 内部组成结构 28

2.1.2　存储器的结构 31

2.1.3　8086中断系统 33

2.1.4　8086/8088引脚及功能 36

2.2　Intel 80286处理器 39

2.2.1　80286处理器的结构 39

2.2.2　80286的引脚及功能 42

2.2.3　80286总线周期描述 43

2.2.4　80286的工作模式 44

2.2.5　新增指令 66

2.3　Intel 80386处理器 68

2.3.1　80386的内部结构 69

2.3.2　80386的引脚功能 72

2.3.3　80386的工作模式 77

2.4　Intel 80486处理器 94

2.4.1　80486的内部结构 95

2.4.2　80486的内存管理 97

2.4.3　80486片内Cache 98

第3章　Cache 103

3.1　概述 103

3.2　Cache的结构及工作原理 106

3.3　Cache的数据更新 111

3.4　Cache系统实例 116

3.5.1　影响Cache性能的因素 118

3.5　Cache的性能指标 118

3.5.2　Cache的性能指标 120

第4章　Pentium系列处理器 122

4.1　Pentium处理器基本型 122

4.1.1 处理器内部结构 122

4.1.2　Pentium的寄存器 129

4.1.3　指令格式和寻址方式 141

4.1.4　Pentium的工作模式 146

4.1.5　特权级保护 151

4.1.6　Pentium处理器采用的新技术 153

4.1.7　Pentium的Cache 170

4.2　Pentium MMX（多能奔腾） 176

4.2.1　Pentium MMX简介 176

4.2.2　MMX技术的基本概念 178

4.2.3　MMX技术对编程环境的扩展 179

4.2.4　SSE技术 181

4.3　Pentium Pro（高能奔腾） 184

4.3.2　Pentium Pro的内部结构 185

4.3.1 CICS与RISC体系的结合 185

4.3.3　Pentium Pro的主要技术改进 188

4.3.4　Pentium Pro的其他技术 197

4.4　Pentium Ⅱ处理器 200

4.4.1　概述 200

4.4.2　Pentium Ⅱ的主要改进 201

4.4.3　Pentium Ⅱ的Cache 202

4.4.4　封装 203

4.5　Pentium Ⅲ处理器 203

4.5.1　Pentium Ⅲ的SSE指令集 204

4.5.2　Pentium Ⅲ的微体系结构 209

4.6　Pentium Ⅳ处理器 211

4.6.1　Pentium Ⅳ的主要特性 211

4.6.2　SSE2指令集 212

4.6.3　Pentium Ⅳ的微架构 212

4.6.4　流水线深度 213

4.6.5　双重并发算术逻辑单元和低延迟数据缓存 214

4.6.6　Pentium Ⅳ的系统总线和内存带宽 215

4.6.7　Pentium Ⅳ的超线程技术 215

4.7　Pentium Ⅳ的后继处理器Prescott 225

4.7.1　超长的流水线级数 225

4.7.2　改善内存延迟问题 226

4.7.3　处理器前端的变化 228

4.7.4　提高分支预测机构 229

4.7.5　高效乱序执行核心 231

4.7.6　Prescott相关指令集分析 232

4.8 Pentium D 233

第5章　RISC处理器技术 236

5.1　RISC技术概述 236

5.1.1　起源 236

5.1.2　RISC处理器特征描述 240

5.1.3　RISC和CISC设计方法对流水线的影响 244

5.2　Intel 860处理器（i860） 250

5.2.1　i860的组成 251

5.2.2　i860的指令系统 253

5.3　SPARC规范 256

5.4　RISC处理器的变化 261

第6章　微机总线 263

6.1　总线的概念 263

6.2　微机总线的发展——标准总线 269

6.2.1　PC/XT总线 269

6.2.2　ISA总线 269

6.2.3　MCA总线 270

6.2.4　EISA总线 270

6.2.5　VESA总线 273

6.2.6　Multibus总线 274

6.2.7　STD总线 275

6.2.8　PCI总线 276

6.2.9　AGP总线 280

6.2.10　UMA总线 282

6.2.12　USB通用串行总线 284

6.2.11　RS-232-C总线 284

6.2.13　IEEE1394接口 286

6.2.14　IEEE-488总线 287

6.2.15　VXI总线 288

6.2.16　NGIO总线 291

6.2.17　SCSI接口 292

6.3　总线仲裁 297

6.3.1 集中式仲裁方式 297

6.3.2　分布式仲裁方式 301

6.3.3 总线仲裁器实例 302

第7章　微机多功能器件 306

7.1 多功能接口芯片82380 307

7.1.1　概述 307

7.1.2　82380的功能 310

7.2　Intel多功能芯片组 322

7.2.1 Intel系列芯片组介绍 322

7.2.2　Pentium Ⅳ多功能芯片组 329

8.1　IA-64体系架构 337

第8章　64位处理器 337

8.2　Power PC处理器 348

8.2.1　Power 4和Power 5 351

8.2.2 Apple PowerPC 970 355

8.3　AMD Opteron处理器 359

8.3.1 Opteron处理器的结构特点 359

8.3.2　AMDX86的64位扩展 360

8.4　UltraSpace Ⅳ处理器 364

8.5　Alpha处理器 368

8.6　多核Cell处理器概述 372

第9章　系统性能评价 376

9.1 概述 376

9.2　性能评价技术及评价方法 380

9.2.1 性能评价技术 380

9.2.2　性能评价的常用指标 383

思考题 392

参考文献 395