《计算机系统结构(第五版)》是在原书第四版的基础上修订而成的。这次修订的重点是第1、4、5、6章。 《计算机系统结构(第五版)》系统地讲述了计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法以及近年来在该领域的进展。 全书共8章。主要内容有:计算机系统结构基础及并行性的开发;数据表示、寻址方式与指令系统的设计、优化、发展和改进;存储、中断、总线与输入/输出系统;虚拟存储器、cache存储器、三级存储层次和存储系统的保护;重叠方式和流水方式的标量处理机及指令级高度并行的超级处理机;向量的流水处理和向量流水处理机、阵列处理机的原理、并行算法和互连网络;多处理机的硬件结构、多cache的一致性、程序的并行性和性能、操作系统和多处理机的发展;数据流计算机和归约机。
《计算机系统结构(第五版)》内容丰富,取材适当,每章有大量例题和习题。每章末均有本章小结,给出本章“知识点和能力层次要求”以及“重点和难点”。书末附有各章习题参考答案。 《计算机系统结构(第五版)》可作为计算机专业本科生和相关专业研究生的教材,也可作为相关领域科技人员的参考书。
目录
- 第1章 计算机系统结构基础及并行性的开发
- 1.1 计算机系统的层次结构
- 1.2 计算机系统结构、计算机组成和计算机实现
- 1.2.1 计算机系统结构的定义和内涵
- 1.2.2 计算机组成和计算机实现的定义及内涵
- 1.2.3 计算机系统结构、组成和实现的相互影响
- 1.3 计算机系统的软、硬件取舍和性能评测及定量设计原理
- 1.3.1 软、硬件取舍的基本原则
- 1.3.2 计算机系统的性能评测及定量设计原理
- 1.3.3 计算机系统设计的主要任务和方法
- 1.4 软件、应用、器件的发展对系统结构的影响
- 1.4.1 软件的发展对系统结构的影响
- 1.4.2 应用的发展对系统结构的影响
- 1.4.3 器件的发展对系统结构的影响
- 1.5 系统结构中的并行性开发及计算机系统的分类
- 1.5.1 并行性的概念和开发
- 1.5.2 计算机系统的分类
- 1.6 本章小结
- 1.6.1 知识点和能力层次要求
- 1.6.2 重点和难点
- 习题1
- 第2章 数据表示、寻址方式与指令系统
- 2.1 数据表示
- 2.1.1 数据表示与数据结构
- 2.1.2 高级数据表示
- 2.1.3 引人数据表示的原则
- 2.1.4 浮点数尾数基值大小和下溢处理方法的选择
- 2.2 寻址方式
- 2.2.1 寻址方式的三种面向
- 2.2.2 寻址方式在指令中的指明
- 2.2.3 程序在主存中的定位技术
- 2.2.4 物理主存中信息的存储分布
- 2.3 指令系统的设计和优化
- 2.3.1 指令系统设计的基本原则
- 2.3.2 指令操作码的优化
- 2.3.3 指令字格式的优化
- 2.4 指令系统的发展和改进
- 2.4.1 两种途径和方向(cisc和risc)
- 2.4.2 按cisc方向发展和改进指令系统
- 2.4.3 按risc方向发展和改进指令系统
- 2.5 本章小结
- 2.5.1 知识点和能力层次要求
- 2.5.2 重点和难点
- 习题2
- 第3章 存储、中断、总线与输入/输出系统
- 3.1 存储系统的基本要求和并行主存系统
- 3.1.1 存储系统的基本要求
- 3.1.2 并行主存系统
- 3.2 中断系统
- 3.2.1 中断的分类和分级
- 3.2.2 中断的响应次序与处理次序
- 3.2.3 中断系统的软、硬件功能分配
- 3.3 总线系统
- 3.3.1 总线的分类
- 3.3.2 总线的控制方式
- 3.3.3 总线的通信技术
- 3.3.4 数据宽度与总线线数
- 3.4 输入/输出系统
- 3.4.1 输入/输出系统概述
- 3.4.2 通道处理机的工作原理和流量设计
- 3.4.3 外围处理机
- 3.5 本章小结
- 3.5.1 知识点和能力层次要求
- 3.5.2 重点和难点
- 习题3
- 第4章 存储体系
- 4.1 基本概念
- 4.1.1 存储体系及其分支
- 4.1.2 存储体系的构成依据
- 4.1.3 存储体系的性能参数
- 4.2 虚拟存储器
- 4.2.1 虚拟存储器的管理方式
- 4.2.2 页式虚拟存储器的构成
- 4.2.3 页式虚拟存储器实现中的问题
- 4.3 高速缓冲存储器
- 4.3.1 工作原理和基本结构
- 4.3.2 地址的映像与变换
- 4.3.3 cache存储器的lru替换算法的硬件实现
- 4.3.4 cache存储器的透明性及性能分析
- 4.4 三级存储体系
- 4.4.1 物理地址cache
- 4.4.2 虚地址cache
- 4.4.3 全cache技术
- 4.5 存储系统的保护
- 4.6 本章小结
- 4.6.1 知识点和能力层次要求
- 4.6.2 重点和难点
- 习题4
- 第5章 标量处理机
- 5.1 重叠方式
- 5.1.1 重叠原理与一次重叠
- 5.1.2 相关处理
- 5.2 流水方式
- 5.2.1 基本概念
- 5.2.2 标量流水线的主要性能
- 5.2.3 标量流水机的相关处理和控制机构
- 5.3 指令级高度并行的超级处理机
- 5.3.1 超标量处理机
- 5.3.2 超长指令字处理机
- 5.3.3 超流水线处理机
- 5.3.4 超标量超流水线处理机
- 5.4 本章小结
- 5.4.1 知识点和能力层次要求
- 5.4.2 重点和难点
- 习题5
- 第6章 向量处理机
- 6.1 向量的流水处理和向量流水处理机
- 6.1.1 向量的处理和向量的流水处理
- 6.1.2 向量流水处理机的结构举例
- 6.1.3 通过并行、链接提高性能
- 6.1.4 提高向量流水处理速度的其他办法
- 6.2 阵列处理机的原理
- 6.2.1 阵列处理机的构形和特点
- 6.2.2 illiacⅳ的处理单元阵列结构
- 6.2.3 illiacⅳ的并行算法举例
- 6.3 simd计算机的互连网络
- 6.3.1 互连网络的设计目标与互连函数
- 6.3.2 互连网络应抉择的几个问题
- 6.3.3 基本的单级互连网络
- 6.3.4 基本的多级互连网络
- 6.3.5 全排列网络
- 6.4 共享主存构形的阵列处理机中并行存储器的无冲突访问
- 6.5 脉动阵列流水处理机
- 6.5.1 脉动阵列结构的原理
- 6.5.2 通用脉动阵列结构
- 6.6 本章小结
- 6.6.1 知识点和能力层次要求
- 6.6.2 重点和难点
- 习题6
- 第7章 多处理机
- 7.1 多处理机的概念、问题和硬件结构
- 7.1.1 多处理机的基本概念和要解决的技术问题
- 7.1.2 多处理机的硬件结构
- 7.2 紧耦合多处理机多cache的一致性问题
- 7.2.1 多cache的一致性问题的产生
- 7.2.2 多cache的一致性问题的解决办法
- 7.3 多处理机的并行性和性能
- 7.3.1 并行算法
- 7.3.2 程序并行性分析
- 7.3.3 并行语言与并行编译
- 7.3.4 多处理机的性能
- 7.4 多处理机的操作系统
- 7.4.1 主从型操作系统
- 7.4.2 各自独立型操作系统
- 7.4.3 浮动型操作系统
- 7.5 多处理机的发展
- 7.5.1 分布式共享存储器多处理机
- 7.5.2 对称多处理机
- 7.5.3 多向量多处理机
- 7.5.4 并行向量处理机
- 7.5.5 大规模并行处理机
- 7.5.6 机群系统
- 7.6 本章小结
- 7.6.1 知识点和能力层次要求
- 7.6.2 重点和难点
- 习题7
- 第8章 数据流计算机和归约机
- 8.1 数据流计算机
- 8.1.1 数据驱动的要领
- 8.1.2 数据流程序图和语言
- 8.1.3 数据流计算机的结构
- 8.1.4 数据流计算机存在的问题
- 8.1.5 数据流计算机的进展
- 8.2 归约机
- 8.3 本章小结
- 8.3.1 知识点和能力层次要求
- 8.3.2 重点和难点
- 习题8 附录 习题
- 参考答案 参考文献