دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش:
نویسندگان: Jim Ledin
سری:
ISBN (شابک) : 9781838984397
ناشر: Packt Publishing Pvt. Ltd.
سال نشر: 2020
تعداد صفحات:
زبان: English
فرمت فایل : EPUB (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 11 Mb
در صورت تبدیل فایل کتاب Modern Computer Architecture and Organization به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب معماری و سازماندهی مدرن کامپیوتر نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
راهنمای عملی و بیمعنی برای معماریهای پردازندهها و رایانههای فعلی و آینده، که به شما امکان میدهد سیستمهای کامپیوتری را طراحی کنید و برنامههای نرمافزاری بهتری را در دامنههای مختلف توسعه دهید. ویژگیهای کلیدی درک مدارهای دیجیتال با کمک ترانزیستورها، گیتهای منطقی و منطق ترتیبی بررسی مجموعههای معماری و دستورالعملهای پردازندههای x86، x64، ARM و RISC-V معماری دستگاههای مدرن مانند iPhone X و رایانههای شخصی بازی با عملکرد بالا را کاوش کنید شرح کتاب آیا شما یک توسعهدهنده نرمافزار، طراح سیستم یا دانشجوی معماری کامپیوتر هستید برای مقدمه ای روشمند بر معماری دستگاه های دیجیتال، اما در پیچیدگی آنها غرق شده اید؟ این کتاب به شما کمک میکند تا نحوه کار سیستمهای کامپیوتری مدرن، از پایینترین سطح سوئیچینگ ترانزیستوری تا نمای کلان سرورهای چند پردازندهای مشترک را بیاموزید. شما بینشهای منحصربهفردی در مورد رفتار داخلی پردازندههایی کسب خواهید کرد که کدهای توسعهیافته در زبانهای سطح بالا را اجرا میکنند و شما را قادر میسازند تا سیستمهای نرمافزاری کارآمدتر و مقیاسپذیرتری طراحی کنید. این کتاب اصول سیستم های کامپیوتری از جمله ترانزیستورها، گیت های منطقی، منطق ترتیبی و عملیات دستورالعمل را به شما آموزش می دهد. جزئیات معماری پردازنده های مدرن و مجموعه دستورالعمل ها از جمله x86، x64، ARM و RISC-V را خواهید آموخت. خواهید دید که چگونه یک پردازنده RISC-V را در یک برد FPGA کم هزینه پیاده سازی کنید و چگونه یک برنامه محاسباتی کوانتومی بنویسید و آن را روی یک کامپیوتر کوانتومی واقعی اجرا کنید. در پایان این کتاب، درک کاملی از معماریهای مدرن پردازندهها و رایانهها و مسیرهایی که احتمالاً این معماریها در آینده خواهند داشت، خواهید داشت. آنچه یاد خواهید گرفت با فن آوری ترانزیستور و اصول مدار دیجیتال آشنا شوید کشف عناصر عملکردی پردازنده های کامپیوتری درک خط لوله و اجرای فوق اسکالر کار با فرمت های داده ممیز شناور درک هدف و عملکرد حالت سرپرست پیاده سازی یک پردازنده کامل RISC-V در یک FPGA ارزان قیمت کاوش در تکنیک های مورد استفاده در پیاده سازی ماشین مجازی یک برنامه محاسباتی کوانتومی بنویسید و آن را بر روی یک کامپیوتر کوانتومی اجرا کنید این کتاب برای چه کسانی است این کتاب برای توسعه دهندگان نرم افزار، دانشجویان مهندسی کامپیوتر، طراحان سیستم، مهندسان معکوس و هر کسی که به دنبال آن است. برای درک اصول معماری و طراحی زیربنای سیستم های کامپیوتری مدرن از دستگاه های کوچک جاسازی شده تا مزارع سرور ابری به اندازه انبار. درک کلی از پردازنده های کامپیوتر مفید است اما لازم نیست.
A no-nonsense, practical guide to current and future processor and computer architectures, enabling you to design computer systems and develop better software applications across a variety of domains Key Features Understand digital circuitry with the help of transistors, logic gates, and sequential logic Examine the architecture and instruction sets of x86, x64, ARM, and RISC-V processors Explore the architecture of modern devices such as the iPhone X and high-performance gaming PCs Book Description Are you a software developer, systems designer, or computer architecture student looking for a methodical introduction to digital device architectures but overwhelmed by their complexity? This book will help you to learn how modern computer systems work, from the lowest level of transistor switching to the macro view of collaborating multiprocessor servers. You'll gain unique insights into the internal behavior of processors that execute the code developed in high-level languages and enable you to design more efficient and scalable software systems. The book will teach you the fundamentals of computer systems including transistors, logic gates, sequential logic, and instruction operations. You will learn details of modern processor architectures and instruction sets including x86, x64, ARM, and RISC-V. You will see how to implement a RISC-V processor in a low-cost FPGA board and how to write a quantum computing program and run it on an actual quantum computer. By the end of this book, you will have a thorough understanding of modern processor and computer architectures and the future directions these architectures are likely to take. What you will learn Get to grips with transistor technology and digital circuit principles Discover the functional elements of computer processors Understand pipelining and superscalar execution Work with floating-point data formats Understand the purpose and operation of the supervisor mode Implement a complete RISC-V processor in a low-cost FPGA Explore the techniques used in virtual machine implementation Write a quantum computing program and run it on a quantum computer Who this book is for This book is for software developers, computer engineering students, system designers, reverse engineers, and anyone looking to understand the architecture and design principles underlying modern computer systems from tiny embedded devices to warehouse-size cloud server farms. A general understanding of computer processors is helpful but not required.
Cover Title Page Copyright and Credits About Packt Contributors Table of Contents Preface Section 1: Fundamentals of Computer Architecture Chapter 1: Introducing Computer Architecture The evolution of automated computing devices Charles Babbage's Analytical Engine ENIAC IBM PC The iPhone Moore's law Computer architecture Binary and hexadecimal numbers The 6502 microprocessor The 6502 instruction set Summary Exercises Chapter 2: Digital Logic Electrical circuits The transistor Logic gates Latches Flip-flops Registers Adders Propagation delay Clocking Sequential logic Hardware description languages VHDL Summary Exercises Chapter 3: Processor Elements A simple processor Control unit Arithmetic logic unit Registers The instruction set Addressing modes Immediate addressing mode Absolute addressing mode Absolute indexed addressing mode Indirect indexed addressing mode Instruction categories Memory load and store instructions Register-to-register data transfer instructions Stack instructions Arithmetic instructions Logical instructions Branching instructions Subroutine call and return instructions Processor flag instructions Interrupt-related instructions No operation instruction Interrupt processing IRQ processing NMI processing BRK instruction processing Input/output operations Programmed I/O Interrupt-driven I/O Direct memory access Summary Exercises Chapter 4: Computer System Components Technical requirements Memory subsystem Introducing the MOSFET Constructing DRAM circuits with MOSFETs The capacitor The DRAM bit cell DDR4 SDRAM Graphics DDR Prefetching I/O subsystem Parallel and serial data buses PCI Express SATA M.2 USB Thunderbolt Graphics displays VGA DVI HDMI DisplayPort Network interface Ethernet Wi-Fi Keyboard and mouse Keyboard Mouse Modern computer system specifications Summary Exercises Chapter 5: Hardware-Software Interface Device drivers The parallel port PCIe device drivers Device driver structure BIOS UEFI The boot process BIOS boot UEFI boot Embedded devices Operating systems Processes and threads Scheduling algorithms and process priority Multiprocessing Summary Exercises Chapter 6: Specialized Computing Domains Real-time computing Real-time operating systems Digital signal processing ADCs and DACs DSP hardware features Signal processing algorithms GPU processing GPUs as data processors Examples of specialized architectures Summary Exercises Section 2: Processor Architectures and Instruction Sets Chapter 7: Processor and Memory Architectures Technical Requirements The von Neumann, Harvard, and modified Harvard architectures The von Neumann architecture The Harvard architecture The modified Harvard architecture Physical and virtual memory Paged virtual memory Page status bits Memory pools Memory management unit Summary Exercises Chapter 8: Performance-Enhancing Techniques Cache memory Multilevel processor caches Static RAM Level 1 cache Direct-mapped cache Set associative cache Fully associative cache Processor cache write policies Level 2 and level 3 processor caches Instruction pipelining Superpipelining Pipeline hazards Micro-operations and register renaming Conditional branches Simultaneous multithreading SIMD processing Summary Exercises Chapter 9: Specialized Processor Extensions Technical requirements Privileged processor modes Handling interrupts and exceptions Protection rings Supervisor mode and user mode System calls Floating-point mathematics The 8087 floating-point coprocessor The IEEE 754 floating-point standard Power management Dynamic voltage frequency scaling System security management Summary Exercises Chapter 10: Modern Processor Architectures and Instruction Sets Technical requirements x86 architecture and instruction set The x86 register set x86 addressing modes x86 instruction categories x86 instruction formats x86 assembly language x64 architecture and instruction set The x64 register set x64 instruction categories and formats x64 assembly language 32-bit ARM architecture and instruction set The ARM register set ARM addressing modes ARM instruction categories ARM assembly language 64-bit ARM architecture and instruction set 64-bit ARM assembly language Summary Exercises Chapter 11: The RISC-V Architecture and Instruction Set Technical requirements The RISC-V architecture and features The RISC-V base instruction set Computational instructions Control flow instructions Memory access instructions System instructions Pseudo-instructions Privilege levels RISC-V extensions The M extension The A extension C extension The F and D extensions Other extensions 64-bit RISC-V Standard RISC-V configurations RISC-V assembly language Implementing RISC-V in an FPGA Summary Exercises Section 3: Applications of Computer Architecture Chapter 12: Processor Virtualization Technical requirements Introducing virtualization Types of virtualization Categories of processor virtualization Virtualization challenges Unsafe instructions Shadow page tables Security Virtualizing modern processors x86 processor virtualization ARM processor virtualization RISC-V processor virtualization Virtualization tools VirtualBox VMware Workstation VMware ESXi KVM Xen QEMU Virtualization and cloud computing Summary Exercises Domain-Specific Chapter 13: Computer Architectures Technical requirements Architecting computer systems to meet unique requirements Smartphone architecture iPhone X Personal computer architecture Alienware Aurora Ryzen Edition gaming desktop Ryzen 9 3950X branch prediction Nvidia GeForce RTX 2080 Ti GPU Aurora subsystems Warehouse-scale computing architecture WSC hardware Rack-based servers Hardware fault management Electrical power consumption The WSC as a multilevel information cache Neural networks and machine learning architectures Intel Nervana neural network processor Summary Exercises Chapter 14: Future Directions in Computer Architectures The ongoing evolution of computer architectures Extrapolating from current trends Moore's law revisited The third dimension Increased device specialization Potentially disruptive technologies Quantum physics Spintronics Quantum computing Carbon nanotubes Building a future-tolerant skill set Continuous learning College education Conferences and literature Summary Exercises Answers to Exercises Chapter 1, Introducing Computer Architecture Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Exercise 5 Answer Exercise 6 Answer Chapter 2, Digital Logic Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Exercise 5 Answer Exercise 6 Answer Chapter 3, Processor Elements Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Exercise 5 Answer Exercise 6 Answer Chapter 4, Computer System Components Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Chapter 5, Hardware-Software Interface Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Chapter 6, Specialized Computing Domains Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Chapter 7, Processor and Memory Architectures Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Chapter 8, Performance-Enhancing Techniques Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Chapter 9, Specialized Processor Extensions Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Exercise 5 Answer Exercise 6 Answer Exercise 7 Answer Exercise 8 Answer Chapter 10, Modern Processor Architectures and Instruction Sets Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Exercise 5 Answer Exercise 6 Answer Exercise 7 Answer Exercise 8 Answer Chapter 11, The RISC-V Architecture and Instruction Set Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Chapter 12, Processor Virtualization Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Chapter 13, Domain-Specific Computer Architectures Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Chapter 14, Future Directions in Computer Architectures Exercise 1 Answer Exercise 2 Answer Exercise 3 Answer Exercise 4 Answer Other Books You May Enjoy Leave a review - let other readers know what you think Index