本书系统地论述了计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本方法,并强调采用量化的分析方法,使读者能够更具体、实际地分析和理解计算机系统结构。
全书共10章。其中,第1章论述计算机系统结构的基本概念以及定量分析基础;第2章论述计算机指令集的设计、RISC技术及MIPS指令集结构;第3章论述流水线及其性能分析、流水线中的相关和冲突及其解决方法、向量处理机;第4章论述指令级并行性开发,包括指令动态调度、指令分支预测、Tomasulo算法、前瞻执行、超标量、超流水以及超长指令字技术等;第5章论述Cache的基本知识、降低Cache失效率的方法、减少Cache失效开销的方法以及减少命中时间的方法;第6章论述总线、通道处理机及其流量分析、廉价磁盘冗余阵列RAID;第7章论述互连函数、互连网络的结构参数与性能指标、静态互连网络、动态互连网络及消息传递机制等;第8章论述对称式共享存储器系统结构、分布式共享存储器系统结构、多处理机Cache一致性、同步及同时多线程技术;第9章论述机群的结构、软件模型及分类;第10章论述多核系统结构、实例及基于多核的并行程序设计。
本书内容丰富,实例具体,语言简练,可读性好,并配有大量寓教于乐的动画课件,可作为高等院校计算机、软件工程、自动化及电子工程等相关专业本科生和研究生的教材,也可供相关科技人员参考。
- 前言
- 第1章 计算机系统结构的基本概念
- 1.1 引言
- 1.2 计算机系统结构的概念
- 1.3 定量分析技术
- 1.4 计算机系统结构的发展
- 1.5 计算机系统结构中并行性的发展
- 习题1
- 第2章 计算机指令集结构
- 2.1 指令集结构的分类
- 2.2 寻址方式
- 2.3 指令集结构的功能设计
- 2.4 操作数的类型和大小
- 2.5 指令格式的设计
- 2.6 MIPS指令集结构
- 习题2
- 第3章 流水线技术
- 3.1 流水线的基本概念
- 3.2 流水线的性能指标
- 3.3 流水线的相关与冲突
- 3.4 流水线的实现
- 3.5 向量处理机
- 习题3
- 第4章 指令级并行
- 4.1 指令级并行的概念
- 4.2 指令的动态调度
- 4.3 动态分支预测技术
- 4.4 多指令流出技术
- 4.5 循环展开和指令调度
- 习题4
- 第5章 存储系统
- 5.1 存储系统的层次结构
- 5.2 Cache基本知识
- 5.3 降低Cache不命中率
- 5.4 减少Cache不命中开销
- 5.5 减少命中时间
- 5.6 并行主存系统
- 5.7 虚拟存储器
- 5.8 实例:AMD Opteron的存储器层次结构
- 习题5
- 第6章 输入/输出系统
- 6.1 输入/输出系统的性能
- 6.2 [WB]输入/输出系统的可靠性、可用性和]可信性
- 6.3 廉价磁盘冗余阵列RAID
- 6.4 总线
- 6.5 通道处理机
- 6.6 I/O与操作系统
- 习题6
- 第7章 互连网络
- 7.1 互连函数
- 7.2 互连网络的结构参数与性能指标
- 7.3 静态互连网络
- 7.4 动态互连网络
- 7.5 消息传递机制
- 习题7
- 第8章 多处理机
- 8.1 引言
- 8.2 对称式共享存储器系统结构
- 8.3 分布式共享存储器系统结构
- 8.4 同步
- 8.5 同时多线程
- 8.6 大规模并行处理机
- 8.7 多处理机实例1:T1
- 8.8 多处理机实例2:Origin 2000
- 习题8
- 第9章 机群系统
- 9.1 机群的基本结构
- 9.2 机群的特点
- 9.3 机群的分类
- 9.4 典型机群系统简介
- 习题9
- 第10章 多核系统结构与编程
- 10.1 多核系统结构的需求
- 10.2 多核系统结构
- 10.3 基于多核的并行程序设计
- 10.4 多核编程实例
- 习题10
- 参考文献
- 版权