《普通高等教育“十二五”規劃教材:計算機系統結構》系統地講述計算機系統結構的基本概念、基本原理、基本結構、基本分析方法以及近年來在該領域的進展。
全書共8章。主要內容包括:計算機系統結構基礎知識及并行性開發;數據表示、尋址方式與指令系統的設計、優化、發展和改進;存儲、中斷、總線與輸入/輸出系統;虛擬存儲器、高速緩沖存儲器、三級存儲層次和主存保護;重疊方式和流水方式的標量處理機以及指令級高度并行的超級處理機;向量的流水處理和向量流水處理機、陣列處理機的原理、并行算法和互連網絡;多處理機的硬件結構、多Cache的一致性、程序的并行性、性能、操作系統和多處理機的發展;數據流計算機和歸約機。
《普通高等教育“十二五”規劃教材:計算機系統結構》內容豐富,取材適當,每章均有大量案例和習題。書末附有各章內容提要、知識點、重點和難點以及各章習題的解答。本書可作為計算機專業本科生和相關專業研究生的教材,也可作為相關領域科技人員的參考書。未經許可,不得以任何方式復制或抄襲本書之部分或全部內容。版權所有,侵權必究。
本教材系統地講述計算機系統結構的基本概念、基本原理、基本結構,基本分析方法以 及近年來在該領域的進展。特色如下: ●內容豐富,取材適當,重點突出,難點分散,圖文并茂,文字敘述通俗易懂。 ●每章均有大量案例和習題,附錄B給出了各章習題解答。 ●附錄A繪出了各章的內容提要、知識點、重點和難點。對知識點給出了識記、領會、簡單應用、綜合應用等4個遞進等級關系的能力層次要求。
第1章 計算機系統結構的基礎知識及并行性開發
1.1 計算機系統的層次結構
1.2 計算機系統結構、計算機組成和計算機實現
1.2.1 計算機系統結構的定義和內涵
1.2.2 計算機組成和計算機實現的定義和內涵
1.2.3 計算機系統結構、組成、實現的相互關系與影響
1.3 計算機系統的軟硬件取舍、性能評測及定量設計原理
1.3.1 軟、硬件取舍的基本原則
1.3.2 計算機系統的性能評測及定量設計原理
1.3.3 計算機系統設計的主要任務和方法
1.4 軟件、應用、器件的發展對系統結構的影響
1.4.1 軟件發展對系統結構的影響
1.4.2 應用發展對系統結構的影響
1.4.3 器件發展對系統結構的影響
1.5 系統結構中的并行性開發及計算機系統的分類
1.5.1 并行性的概念與開發
1.5.2 計算機系統的分類
習題1
第2章 數據表示、尋址方式與指令系統
2.1 數據表示
2.1.1 數據表示與數據結構
2.1.2 高級數據表示
2.1.3 引入數據表示的原則
2.1.4 浮點數尾數基值大小和下溢處理方法的選擇
2.2 尋址方式
2.2.1 尋址方式的3種面向
2.2.2 尋址方式在指令中的指明
2.2.3 程序在主存中的定位技術
2.2.4 物理主存中信息的存儲分布
2.3 指令系統的設計和優化
2.3.1 指令系統設計的基本原則
2.3.2 指令操作碼的優化
2.3.3 指令字格式的優化
2.4 指令系統的發展和改進j
2.4.1 兩種途徑和方向(CISC和RISC)
2.4.2 按CISC方向發展和改進指令系統
2.4.3 按IUSC方向發展和改進指令系統
習題2
第3章 存儲、中斷、總線與I/O系統
3.1 存儲系統的基本要求和并行主存系統
3.1.1 存儲系統的基本要求
3.1.2 并行主存系統
3.2 中斷系統
3.2.1 中斷的分類和分級
3.2.2 中斷的響應次序與處理次序
3.2.3 中斷系統的軟、硬件功能分配
3.3 總線系統
3.3.1 總線的分類
3.3.2 總線的控制方式
3.3.3 總線的通信技術
3.3.4 數據寬度與總線線數
3.4 輸入/輸出系統
3.4.1 輸入/輸出系統概述
3.4.2 通道處理機的工作流量和流量設計
3.4.3 外圍處理機
習題3
第4章 存儲體系
4.1 基本概念
4.1.1 存儲體系及其分支
4.1.2 存儲體系的構成依據
4.1.3 存儲體系的性能參數
4.2 虛擬存儲器
4.2.1 虛擬存儲器的管理方式
4.2.2 頁式虛擬存儲器的構成
4.2.3 頁式虛擬存儲器實現中的問題
4.3 高速緩沖存儲器
4.3.1 工作原理和基本結構
4.3.2 地址的映像與變換
4.3.3 Cache存儲器的LRU替換算法的硬件實現
4.3.4 Cache存儲器的透明性及性熊分析
4.4 三級存儲體系
4.5 存儲系統的保護
習題4
第5章 標量處理機
……
第6章 向量處理機
第7章 多處理機
第8間 數據流計算機和歸納機
附錄