《卓越工程師培養計劃十二五規劃教材：計算機系統結構（第2版）》介紹了計算機系統結構的基本概念、設計原理和分析方法，以及有關的先進技術和最新的發展趨向。
全書共分9章。第1章介紹計算機系統層次結構，計算機系統結構、組成、實現的定義及相互關系， 計算機性能，以及計算機系統結構的分類。第2章介紹指令格式的優化，以及 CISC、RISC、退耦CISC/RISC、后RISC的有關概念及其采用的相關技術。第3章介紹存儲體系，頁式虛擬存儲器和Cache存儲器。第4章介紹標量流水線技術，超標量超流水技術，VLIW體系結構，以及先進的流水線調度技術。第5章介紹并行處理技術，SIMD并行處理機及互連網絡。第6章介紹向量的流水處理， 以及提高向量處理性能的常用技術。第7章介紹多處理機結構，多處理機Cache的一致性，多處理機性能模型，以及并行計算機模型。第8章主要介紹并行算法與并行編程的基礎知識。第9章主要介紹并行計算機系統結構的新發展。
本書內容豐富、取材先進，在闡述基本原理的基礎上，力圖給出設計方法和實例，以幫助讀者更好地理解一些比較抽象的概念。每章均有一定數量的例題和習題，書后附有習題的參考答案。本書免費提供配套電子課件，請登錄華信教育資源網下載。本書可作為高等學校計算機專業本科教材，也可作為計算機相關專業研究生教材或科技人員的參考書。
第1章 基礎知識
1. 1 計算機系統層次結構
1. 1. 1 按功能劃分的多級層次結構
1. 1. 2 按功能劃分層次的好處
1. 2 計算機系統結構
1. 3 計算機組成
1. 4 計算機實現
1. 5 計算機性能
1. 5. 1 性能因子CPI
1. 5. 2 計算機性能常用指標MIPS和MFLOPS
1. 5. 3 計算機系統結構的性能評價標準
1. 5. 4 計算機系統設計的定量原理
1. 6 計算機系統結構的分類
1. 6. 1 Flynn分類法
1. 6. 2 馮氏分類法
習題1
第2章 指令系統
2. 1 指令格式的優化
2. 1. 1 操作碼的優化表示
2. 1. 2 指令字格式的優化
2. 2 CISC
2. 2. 1 CISC的發展
2. 2. 2 CISC的特點
2. 3 RISC
2. 3. 1 RISC結構采用的基本技術
2. 3. 2 經典CISC和純RISC處理器體系結構的比較
2. 3. 3 退耦CISC/RISC體系結構
2. 4 后RISC
2. 4. 1 后RISC特征
2. 4. 2 幾種后RISC機器的比較
習題2
第3章 存儲系統設計
3. 1 存儲系統原理
3. 1. 1 基本概念
3. 1. 2 多級存儲層次
3. 1. 3 存儲系統的性能參數
3. 2 交叉訪問存儲器
3. 2. 1 主存系統的類型
3. 2. 2 高位交叉訪問存儲器
3. 2. 3 低位交叉訪問存儲器
3. 2. 4 拓寬存儲器頻寬的方法
3. 3 頁式虛擬存儲器
3. 3. 1 虛擬存儲器的工作原理
3. 3. 2 虛擬存儲器的地址映像與變換
3. 3. 3 頁面替換算法及其實現
3. 3. 4 提高虛擬存儲器等效訪問速度的措施
3. 3. 5 影響主存命中率的某些因素
3. 4 Cache存儲器
3. 4. 1 Cache存儲器的工作原理
3. 4. 2 Cache存儲器的地址映像與變換
3. 4. 3 Cache替換算法及其實現
3. 4. 4 Cache的透明性分析
3. 4. 5 Cache的取算法
3. 4. 6 影響Cache存儲器性能的因素
3. 4. 7 物理Cache與虛擬Cache
習題3
第4章 流水線計算機設計技術
4. 1 流水線的工作原理、特點及分類
4. 1. 1 流水線的工作原理
4. 1. 2 流水線的特點
4. 1. 3 流水線的分類
4. 2 相關問題及解決方法
4. 2. 1 資源相關
4. 2. 2 數據相關
4. 2. 3 控制相關
4. 3 線性流水線性能分析
4. 3. 1 吞吐率和加速比
4. 3. 2 效率
4. 4 線性流水線性能分析舉例
4. 5 非線性流水線的調度技術
4. 5. 1 非線性流水線的基本概念
4. 5. 2 無沖突調度方法
4. 5. 3 優化調度方法
4. 6 先進的流水技術：動態調度
4. 6. 1 流水的集中式動態調度：記分板機制
4. 6. 2 流水的分布式動態調度：Tomasulo方法
4. 7 轉移預測技術
4. 7. 1 轉移的影響
4. 7. 2 轉移預測技術
4. 7. 3 轉移目標緩沖器
4. 8 超標量處理機和VLIW體系結構
4. 8. 1 超標量處理機
4. 8. 2 VLIW體系結構
4. 9 超流水線處理機
4. 10 超標量超流水線處理機
習題4
第5章 并行處理技術
5. 1 計算機系統結構中并行性的發展
5. 1. 1 并行性的基本概念
5. 1. 2 實現并行性技術的途徑
5. 1. 3 計算機系統結構中并行性的發展
5. 2 SIMD并行處理機
5. 2. 1 SIMD并行處理機的基本結構與特點
5. 2. 2 陣列處理機ILLIAC Ⅳ的處理單元陣列結構
5. 2. 3 陣列處理機的并行算法
5. 3 SIMD計算機的互連網絡
5. 3. 1 互連網絡的設計準則
5. 3. 2 互連函數的表示
5. 3. 3 單級互連網絡
5. 4 網絡特性
5. 4. 1 結點度和網絡直徑
5. 4. 2 聚集帶寬和等分帶寬
5. 4. 3 數據尋徑功能
5. 5 靜態網絡
5. 5. 1 靜態網絡的拓撲結構
5. 5. 2 k元n?立方體網絡
5. 6 動態網絡
5. 6. 1 總線互連方式
5. 6. 2 交叉開關互連方式
5. 6. 3 多級網絡互連方式
5. 6. 4 蝶式網絡
5. 6. 5 組合網絡
習題5
第6章 向量處理機
6. 1 向量處理的基本概念
6. 1. 1 向量流水處理的主要特點
6. 1. 2 向量處理機的基本系統結構
6. 1. 3 向量的處理方式
6. 2 一般的向量處理機
6. 2. 1 寄存器組
6. 2. 2 多個單功能流水部件
6. 2. 3 運算流水線
6. 3 提高向量處理性能的常用技術
6. 3. 1 多功能部件的并行操作
6. 3. 2 鏈接技術
6. 3. 3 條件語句和稀疏矩陣的加速處理方法
6. 3. 4 向量歸約操作的加速方法
6. 4 向量處理的性能評價
6. 4. 1 向量流水處理的時間
6. 4. 2 與向量長度有關的向量流水處理機性能參數
6. 5 多向量多處理機
6. 5. 1 Cray Y?MP
6. 5. 2 C?90和機群
6. 5. 3 VP2000
6. 5. 4 VPP500
習題6
第7章 多處理機
7. 1 多處理機結構
7. 1. 1 多處理機的特點
7. 1. 2 多處理機的硬件結構
7. 1. 3 UMA、NUMA和NORMA模型
7. 2 多處理機的Cache一致性
7. 2. 1 Cache一致性問題的原因
7. 2. 2 監聽一致性協議
7. 2. 3 MESI監聽協議
7. 2. 4 基于目錄的協議
7. 3 程序的劃分和調度
7. 3. 1 粒度的組合和調度
7. 3. 2 靜態多處理機調度
7. 4 多處理機性能模型
7. 4. 1 基本模型
7. 4. 2 N臺處理機系統的基本模型
7. 4. 3 隨機模型
7. 4. 4 通信開銷為線性函數的模型
7. 4. 5 一個完全重疊通信的理想模型
7. 4. 6 一個具有多條通信鏈的模型
7. 5 并行計算機模型
7. 5. 1 語義屬性
7. 5. 2 抽象機器模型
7. 5. 3 物理機器模型
習題7
第8章并行算法與并行編程基礎
8. 1 并行算法的基礎知識
8. 1. 1 并行算法的定義和分類
8. 1. 2 進程中的同構性
8. 1. 3 并行算法的表達
8. 1. 4 并行算法中的同步與通信
8. 2 同步技術
8. 2. 1 原子性
8. 2. 2 控制同步
8. 2. 3 數據同步
8. 2. 4 高級同步結構
8. 2. 5 低級同步原語
8. 3 并行性條件
8. 3. 1 程序的并行性分析
8. 3. 2 硬件并行性與軟件并行性
8. 4 并行編程概述
8. 4. 1 并行編程概況
8. 4. 2 并行編程方法
8. 4. 3 并行算法范例
8. 5 并行編程模型
8. 5. 1 隱式并行性
8. 5. 2 顯式并行模型
習題8
第9章 并行計算機系統結構新發展概述
9. 1 多線程技術
9. 1. 1 多線程處理器
9. 1. 2 同時多線程處理器
9. 1. 3 多線程處理器芯片實例
9. 2 單芯片多處理器技術
9. 2. 1 單芯片多處理器
9. 2. 2 單芯片多處理器芯片實例
9. 3 機群系統
9. 3. 1 機群體系結構
9. 3. 2 機群的分類
9. 3. 3 機群設計要考慮的問題
9. 3. 4 對機群可用性的支持
9. 4 網格計算
9. 4. 1 網格計算的定義
9. 4. 2 網格計算的特點
9. 4. 3 網格計算的體系結構
9. 4. 4 Globus Toolkit
9. 4. 5 網格計算系統的功能
9. 4. 6 網格計算的關鍵技術
9. 5 云計算
9. 5. 1 云計算的定義
9. 5. 2 云計算與網格計算的比較
9. 5. 3 Google的云計算平臺
習題9
附錄A 習題參考答案
參考文獻
新書資訊