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第1章 P6系列处理器概况1

1．1 Intel体系结构的发展1

1．1．1 Intel体系结构发展的历史回顾1

1．1．2 IA性能的提高3

1．1．3 IA浮点部件发展的历史回顾4

1．2 P6系列处理器的微结构5

1．2．1 流水线的动态执行机构5

1．2．2 微结构框图7

1．2．3 存储器子系统8

1．2．4 取指/译码单元8

1．2．5 指令池9

1．2．6 分配/执行单元9

1．2．7 退出单元10

1．3 P6系列处理器的高速缓存10

1．3．1 高速缓存和转换后援缓冲器10

1．3．2 高速缓存的映射方法11

1．3．3 高速缓存的工作原理13

1．4 P6系列处理器的总线概述15

1．4．1 P6处理器总线协议概要16

1．4．2 P6系列处理器的信号概要19

第2章 系统结构30

2．1 操作方式和基本执行环境30

2．1．1 操作方式30

2．1．2 基本执行环境31

2．2 IA处理器的数据结构与寄存器组34

2．2．1 用户级数据结构与寄存器组34

2．2．2 系统级数据结构与寄存器组42

2．3 寻址方式与指令系统简介54

2．3．1 寻址方式简介54

2．3．2 指令系统简介57

2．4 浮点支持62

2．4．1 实数与浮点数62

2．4．2 FPU结构65

2．4．3 浮点数据类型与格式72

第3章 存储管理76

3．1 存储器管理概述76

3．2 分段机制77

3．2．1 基本平面模型78

3．2．2 保护平面模型78

3．2．3 多段模型79

3．2．4 分段与分页79

3．3 物理地址、线性地址与逻辑地址80

3．4 分段技术81

3．4．1 段选择符与段寄存器81

3．4．2 段描述符82

3．4．3 段描述符表86

3．5 分页技术87

3．5．1 分页选项87

3．5．2 页目录和页表88

3．5．3 页目录项与页表项90

3．5．4 转换后援缓冲器93

3．6 物理地址扩展93

3．6．1 地址扩展允许下的线性地址变换94

3．6．2 地址扩展允许下的页目录项和页表项96

3．7 36位页面规模扩展97

3．7．1 36位PSE功能描述98

3．7．2 错误检测99

3．8 将段映射成页面100

第4章 存储保护101

4．1 段页保护机制101

4．1．1 段页保护使能101

4．1．2 段页保护标志及字段102

4．2 段限与类型的保护校验103

4．2．1 段限校验103

4．2．2 类型校验104

4．3 特权级105

4．3．1 访问数据段时的特权级校验107

4．3．2 加载SS寄存器时的特权级校验108

4．3．3 代码段间转移程序控制时的特权级校验109

4．4 指针验证116

4．4．1 校验访问权限（LAR指令）117

4．4．2 校验读/写权限（VERR和VERW指令）117

4．4．3校验指针偏移量是否在段限范围内（LSL指令）118

4．4．4 校验调用程序访问特权（ARPL指令）118

4．4．5 校验对界120

4．5 页面级保护120

4．5．1 页面级访问权限的保护120

4．5．2 页面级访问方式的保护121

4．5．3 两级页表的组合保护121

4．5．4 页面保护的超越122

4．5．5 段页保护的组合122

第5章 中断与异常处理123

5．1 中断与异常概述123

5．1．1 中断源123

5．1．2 异常源124

5．2 中断与异常向量125

5．2．1 中断向量表125

5．2．2 异常的分类126

5．2．3 中断与异常的屏蔽127

5．2．4 中断与异常的优先级128

5．3 中断描述符表与中断描述符129

5．3．1 中断描述符表129

5．3．2 中断描述符130

5．4 中断与异常的处理131

5．4．1 中断与异常的处理过程131

5．4．2 用独立任务来处理中断和异常133

5．4．3 错误代码134

5．5 中断和异常参考134

第6章 任务管理148

6．1 任务管理概述148

6．1．1 任务结构148

6．1．2 任务状态148

6．1．3 任务执行149

6．2 任务管理的数据结构150

6．2．1 任务状态段150

6．2．2 TSS描述符152

6．2．3 任务寄存器153

6．2．4 任务门描述符154

6．3 任务切换155

6．4 任务链接157

6．4．1 多任务的嵌套157

6．4．2 使用忙标志来阻止递归任务切换159

6．4．3 修改任务链接159

6．5 任务地址空间160

6．5．1 线性地址空间映射到物理地址空间160

6．5．2 任务间共享的地址映射161

第7章 8086仿真162

7．1 实地址方式162

7．1．1 实地址方式中的地址转换163

7．1．2 实地址方式中支持的寄存器和指令164

7．1．3 中断和异常处理164

7．2 虚拟8086方式166

7．2．1 启动虚拟8086方式166

7．2．2 虚拟8086任务的结构166

7．2．3 虚拟8086任务的分页167

7．2．4 虚拟8086任务中的保护168

7．2．5 进入与退出虚拟8086方式168

7．2．6 虚拟8086方式的I/O170

7．3 虚拟8086方式中的中断和异常处理171

7．3．1 类型1——虚拟8086方式中硬件中断和异常的处理171

7．3．2 类型2——使用虚拟8086方式中的虚拟中断机制来处理可屏蔽硬件中断174

7．3．3 类型3——虚拟8086方式中的软件中断处理175

7．4 保护方式虚拟中断178

第8章 多处理器管理180

8．1 原子操作的锁定180

8．1．1 固有的原子操作181

8．1．2 总线锁定181

8．1．3 代码自修改与代码交叉修改的处理183

8．1．4 发生在处理器内部高速缓存上的锁定操作183

8．2 存储器排序184

8．3 串行化指令187

8．4 先进的可编程中断控制器188

8．4．1 局部APIC概况188

8．4．2 局部APIC框图及寄存器地址分配190

8．4．3 中断目标和APIC ID192

8．4．4 中断分配机制和中断向量表194

8．4．5 处理器之间的中断和自身中断196

8．4．6 中断接收197

8．5 多处理器初始化202

8．5．1 双处理器初始化规程202

8．5．2 多处理器的初始化规程202

8．6 多处理器初始化引导举例205

8．6．1 双处理器的初始化引导205

8．6．2 多处理器的初始化引导207

第9章 处理器的初始化210

9．1 初始化概要210

9．2 浮点部件初始化213

9．3 高速缓存及模式专用寄存器的初始化215

9．4 实地址方式工作的软件初始化216

9．5 保护方式工作的软件初始化216

9．6 方式切换218

9．6．1 切换至保护方式218

9．6．2 切换回实地址方式219

9．7 初始化及方式切换举例220

第10章 MMX技术231

10．1 MMX技术编程环境概述231

10．1．1 MMX寄存器231

10．1．2 MMX数据类型232

10．1．3 单指令多数据执行方式233

10．1．4 数据存放格式233

10．2 MMX指令的操作及操作数233

10．2．1 环绕算法与饱和算法234

10．2．2 指令操作数234

10．3 MMX指令概述234

10．4 与FPU结构的兼容性237

10．5 MMX编程技巧237

10．5．1 使用CPUID指令检测MMX技术238

10．5．2 使用EMMS指令238

10．5．3 MMX代码接口239

10．5．4 使用MMX指令和浮点指令书写代码239

10．5．5 在多任务环境中使用MMX代码240

10．5．6 MMX代码中的异常处理240

10．6 应用举例240

第11章 流式SIMD扩展的程序设计244

11．1 流式SIMD扩展概要244

11．1．1 SIMD浮点寄存器244

11．1．2 SIMD浮点数据类型245

11．1．3 SIMD的执行方式246

11．1．4 数据格式246

11．1．5 SIMD浮点控制/状态寄存器247

11．2 流式SIMD扩展指令系统摘要248

11．3 与FPU结构的兼容性254

11．4 流式SIMD扩展的编程技巧256

11．4．1 使用CPUID指令以检测处理器对流式SIMD扩展的支持256

11．4．2 流式SIMD扩展过程和函数的接口256

11．4．3 书写有MMX指令、浮点指令以及流式SIMD扩展指令的代码257

11．4．4 在多任务操作系统环境中使用流式SIMD扩展259

11．4．5 流式SIMD扩展中的异常处理259

11．5 应用举例260

11．5．1 判断处理器和操作系统是否支持流式SIMD扩展260

11．5．2 求浮点数的最大值262

11．5．3 求绝对误差262

11．5．4 整数最小值的搜索函数263

附录A 整型指令267

A．1 数据传送指令267

A．2 二进制算术指令268

A．3 十进制算术指令268

A．4 逻辑指令268

A．5 移位与循环指令268

A．6 位操作和字节操作指令269

A．7 控制传送指令269

A．8 串指令270

A．9 标志控制指令271

A．10 段寄存器指令271

A．11 其他指令271

附录B 浮点指令272

B．1 数据传送指令272

B．2 基本算术指令272

B．3 比较指令273

B．4 超越函数计算指令273

B．5 加载常数指令274

B．6 FPU控制指令274

附录C 系统指令275

附录D MMX指令集277

D．1 数据传送指令277

D．2 算术指令278

D．3 比较指令285

D．4 转换指令288

D．5 逻辑指令292

D．6 移位指令293

D．7 EMMS指令297

附录E 流式SIMD扩展指令集298

E．1 数据传送指令298

E．2 算术指令303

E．3 比较指令309

E．4 转换指令316

E．5 逻辑指令318

E．6 新增的MMX整型指令319

E．7 混洗指令327

E．8 状态管理指令330

E．9 可高速缓存控制指令332