硬件编程接口与系统软件实现

第1章系统引导和程序代码
1.1系统运行
1.1.1系统引导过程
1.1.2程序加载步骤
1.1.3指令执行流程
1.2机器指令
1.2.1机器指令结构
1.2.2操作数寻址模式
1.3地址映射
1.3.1实地址模式
1.3.2保护模式
1.3.3虚拟8086模式
1.3.4系统管理模式
1.4数据编码
1.4.1整数编码
1.4.2实数编码
1.4.3数据存储格式
1.5存储器组织
1.5.1存储器物理地址
1.5.2存储器寻址
1.5.3存储器分页映射
1.5.4存储器管理模式
1.65汇编程序
1.6.1处理器与指令集简介
1.6.2汇编指令格式
1.6.3变量声明
1.6.4汇编程序结构
1.6.5控制转移
1.6.6堆栈
1.7中断
第2章系统配置接口
2.1系统结构
2.1.1系统总线分层结构
2.1.2系统配置端口
2.2系统总线与地址空间
2.2.1总线组成与总线周期
2.2.2系统存储器地址空间和FO地址空间
2.2.3流水线与并行机制
2.3系统资源
2.3.1I／O中断控制器与IRQ通道
2.3.2DMA控制器与DMA通道
2.4PCI局部总线
2.4.1PCI总线协议
2.4.2PCI配置空间
2.4.3PCI设备枚举协议
2.4.4AGP局部总线
2.5设备PCI空间配置接口
2.5.1GMCH芯片集内置设备配置接口
2.5.21CH4芯片集内置设备配置接口
2.6系统管理接口
2.6.1系统控制接口
2.6.2电源管理接口
2.6.3系统管理总线接口
第3章控制器编程接口
3.1实时时钟和计时器
3.1.1实时时钟
3.1.2记时器
3.2键盘鼠标控制器
3.2.1键盘扫描码
3.2.2鼠标数据包格式
3.2.3键盘鼠标控制器接口
3.3图形控制器
3.3.1实时时钟
3.3.2图形控制器寄存器
3.3.3图形控制器指令集
3.3.4VGA／EVGA控制器
3.4IDE控制器
3.4.1ATA／ATAPI-5标准介绍
3.4.2ATA设备寄存器
3.4.3IDE总线主控接口
3.4.4ATA设备命令集
3.5AC'97控制器
3.5.1AC'97连接标准介绍
3.5.2调制解调器寄存器
3.5.3音频编解码器寄存器
3.5.4AC'97主控接口
3.6USB控制器
3.6.1USB总线协议介绍
3.6.2USB设备配置
3.6.3USB主控寄存器
3.6.4USB总线事务调度
3.7LAN控制器
3.7.1网络简介
3.7.2LAN控制器寄存器
3.7.3LAN主控事务接口
第4章IA-32处理器
4.1基本寄存器与基本指令集
4.1.1通用寄存器
4.1.2段寄存器
4.1.3指令指针寄存器
4.1.4状态标志寄存器
4.1.5控制寄存器
4.1.6存储器管理寄存器
4.1.7基本指令集
4.2FPU寄存器与指令集
4.2.1浮点寄存器栈
4.2.2FPU标志寄存器
4.2.3FPU控制寄存器
4.2.4FPU状态寄存器
4.2.5操作数指针.指令指针和操作码寄存器
4.2.6FPU状态保存与复原
4.2.7FPU指令集
4.3MMX寄存器与MMX指令集
4.3.1MMX寄存器
4.3.2MMX指令集
4.3.3MMX与FPU指令混用问题
4.4XMM寄存器与SSE指令
4.4.1XMM寄存器和MXCSR寄存器
4.4.2SSE例外
4.4.3SSE／SSE2指令集
4.5IA-32e处理器
4.5.1存储器寻址
4.5.2寄存器
4.5.3指令集
第5章中断机制
5.1中断类型
5.1.1中断源
5.1.2例外源及分类
5.1.3可屏蔽与不可屏蔽中断
5.2中断向量
5.2.1中断入口
5.2.2中断优先权
5.2.3例外错误码
5.3中断处理机制
5.3.1中断描述符表
5.3.2中断处理硬件机制
5.3.3中断返回硬件机制
5.3.4IA-32e处理器中断机制
5.4局部APIC控制器
5.4.1局部APIC介绍
5.4.2局部APIC寄存器
5.4.3局部向量表
5.4.4发布中断命令
5.4.5中断消息接收与提交
5.4.6APIC总线优先权仲裁与总线消息格式
5.5FOAPIC控制器
第6章高级语言程序实现
6.1变量
6.1.1变量空间
6.1.2数据结构
6.1.3类
6.2赋值和算术运算
6.2.1数据传递
6.2.2整数运算
6.2.3浮点数运算
6.2.4算术表达式编译
6.3控制转移
6.3.1转移指令
6.3.2堆栈切换
6.4条件转移
6.4.1条件编码与状态标记
6.4.2比较指令与条件执行指令
6.4.3逻辑表达式编译
6.5函数
6.5.1函数出口
6.5.2调用协议
6.5.3块结构
6.5.4快速系统调用
6.6可移植执行文件与通用目标文件格式
第7章存储器管理
7.1分段机制
7.1.1段描述符表
7.1.2段描述符数据结构
7.1.3段选择符
7.1.4段保护机制
7.1.5IA-32e模式段描述符
7.2分页机制
7.2.1分页模式
7.2.2页入口与线性地址译码
7.2.3地址译码后援缓冲器
7.3保护机制
7.3.1段限长检查
7.3.2段类型检查
7.3.3段特权级检查
7.3.4页保护机制
7.3.5指针确认
7.3.6特权指令
7.4调用16位代码
7.5高速缓冲机制
7.5.1高速缓存结构
7.5.2地址空间存储器类型分区
7.5.3高速缓存控制
7.5.4设置存储器类型
7.6存储器一致性机制
7.6.1存储器顺序规则
7.6.2存储器顺序加强和削弱机制
7.6.3原子操作
7.6.4自修改代码同步问题
7.6.5页入口修改同步问题
7.7存储器管理模式
7.7.1平面模式与分段模式
7.7.2分页模式
7.7.3线性地址空间管理示例
7.7.4存储器空间管理与内存块表
7.8存储器管理示例
7.8.1存储器管理数据结构
7.8.2页帧分配与回收
7.8.3页故障处理程序
7.8.4系统内核空间和全局堆
第8章任务管理
8.1任务空间
8.1.1任务管理空间
8.1.2程序运行空间
8.2任务状态段
8.2.1任务状态段结构
8.2.2任务寄存器
8.2.3任务门描述符
8.2.4IA-32e模式任务状态段
8.3任务切换
8.3.1任务切换步骤
8.3.2任务链接
8.3.3运行首个任务
8.3.4创建新任务
8.4SIMD状态保存
8.5任务管理示例
8.5.1任务管理数据结构
8.5.2线程调度
8.5.3定时线程与计时器
8.5.4空闲线程
8.5.5消息接收与焦点窗口
8.6应用程序结构和消息处理函数
8.6.1消息读取.识别与发布
第9章外存管理和设备管理
9.1存储介质空间结构
9.1.1磁盘引导区
9.1.2分区入口
9.2常用文件系统
9.2.1FAT文件系统
9.2.2NTFS文件系统
9.2.3系统引导区
9.3外存管理示例
9.3.1块表入口
9.3.2文件入口
9.3.3系统根目录
9.3.4文件系统接口
9.4文件接口示例
9.4.1外存设备与端口设备
9.4.2文件接口实现
9.4.3设备接口
9.4.4页帧加载
9.5设备管理
9.5.1枚举与配置
9.5.2ACPI规范简介
9.5.3资源管理
9.5.4设备事件
第10章处理器辅助功能
10.1模式专用寄存器
10.2处理器初始化与多处理器协议
10.2.1处理器复位状态
10.2.2多处理器协议
10.3处理器识别
10.4系统管理模式
10.4.1SMRAM空间结构
10.4.2系统管理中断处理入口
10.5系统初始化
10.5.1初始化硬件平台
10.5.2初始化程序运行环境
10.6升级微码决
10.6.1微码块结构
10.6.2微码块加载器
10.6.3微码块嵌入接口
10.7处理器温度监控
10.7.1紧急关机温度开关
10.7.2自动温控器
10.7.3软件调节
10.8调试机制
10.8.1调试寄存器与调试例外
10.8.2最后转移记录
10.8.3调试信息存储
10.9性能监控
10.9.1P6系列处理器性能监控
10.9.2奔腾04处理器性能监控
10.10机器检查
10.10.1错误报告栏
10.10.2MC错误编码
10.10.3MC例外处理
第11章安腾处理器
11.1安腾处理器简介
11.2安腾寄存器
11.2.1通用寄存器
11.2.2浮点寄存器
11.2.3判断寄存器.转移寄存器和指令指针
11.2.4当前帧标记寄存器
11.2.5处理器状态寄存器
11.2.6应用寄存器
11.2.7控制寄存器
11.2.8处理器标识寄存器
11.2.9调试断点寄存器
11.2.10性能监控寄存器
11.3代码结构和指令集
11.3.1机器代码结构与汇编指令格式
11.3.2访存指令与读存指令提前机制
11.3.3运算指令
11.3.4比较指令与判断寄存器
11.4转移指令与软件协议
11.4.1循环指令与软件流水线
11.4.2调用／返回指令与寄存器帧
11.4.3寄存器保存协议
11.4.4寄存器栈备份空间
11.4.5存储器栈与参数传递协议
11.5存储器管理
11.5.1地址译码和页保护机制
11.5.2页入口插入
11.5.3程序空间结构
11.6中断处理机制
11.6.1中断类型与中断向量表
11.6.2中断块和中断命令端口
11.6.3中断和中断返回
11.6.4中断处理程序
11.7I/O端口
11.8处理器抽象层
11.8.1固件地址空间
11.8.2安腾系统引导
11.8.3硬件事件处理
11.8.4处理器抽象层程序
附录AIA-32指令一览表
A.1汇编指令操作数符号
A.2机器指令操作数符号
A.3IA-32指令集一览表
附录B操作码映射表
附录C英文缩写词
参考文献