计算机系统结构”是计算机科学与技术专业的一门主干课程。它的目的是教学生各种计算机体系结构，让学生学习和掌握设计新计算机的思想、方法和步骤。全书共分九章，分别介绍了计算机系统的层次结构、类型、性能分析方法及其发展过程，计算机中数据的类型和表示、指令系统的设计思想，CISC计算机和RISC计算机的性能比较，以及内存结构的基本原理、虚拟存储器、缓存及其管理模式标量流水线工作原理、流水线的实现和控制方法，矢量处理器的体系结构和类型、向量处理方法、快速矢量处理技术及其性能分析，互连网络的功能、设计准则、类型、结构、并行处理器的互连功能消息传输方式和基本概念、开发策略、SIMD阵列机的基本结构、并行存储器无冲突存取和脉动阵列机的组成和工作原理，多处理器的基本结构、类型、多处理器中的并行处理技术、操作系统、算法、程序设计语言、缓存的一致性与并行处理技术数据流计算机的发展趋势、还原机与人工智能计算机的基本原理、体系结构、计算机的实现方法和最新发展思路。
《计算机系统结构教程》适合作为高等院校计算机科学与技术专业本科教材，也可供电类各专业研究生使用。
目录
- 第1章 计算机系统结构的基本概念
- 1．1 计算机系统结构的发展史
- 1．2 计算机系统结构的定义
- 1．2．1 计算机系统的层次结构
- 1．2．2 计算机系统结构的内涵
- 1．2．3 计算机系统的组成与实现
- 1．3 计算机系统结构的类型
- 1．3．1 按“流”分类
- 1．3．2 按“并行级”和“流水线”分类
- 1．3．3 冯氏分类法
- 1．4 计算机系统性能分析
- 1．4．1 定量分析法
- 1．4．2 CPU性能分析
- 1．4．3 MIPS与MFLOPS指标
- 1．4．4 性能测试结果的统计与比较
- 1．5 计算机系统结构的发展过程
- 1．5．1 计算机系统结构的演变过程
- 1．5．2 软件对计算机系统结构发展的影响
- 1．5．3 应用需求对计算机系统结构发展的影响
- 1．5．4 器件对计算机系统结构发展的影响
- 1．5．5 算法对计算机系统结构发展的影响
- 1．6 计算机系统的成本、性能与价格
- 1．6．1 计算机系统的成本与价格
- 1．6．2 计算机系统的性能与价格
- 练习与思考
- 第2章 数据的表示与指令系统设计
- 2．1 数据类型与表示
- 2．1．1 数据类型
- 2．1．2 数据表示
- 2．1．3 定点数与浮点数
- 2．1．4 向量数据表示
- 2．1．5 自定义数据表示
- 2．2 指令系统设计
- 2．2．1 指令系统的发展及其风格
- 2．2．2 指令系统的设计要求与分类
- 2．2．3 地址分配与寻址方式
- 2．2．4 按内容寻址方式
- 2．2．5 指令格式与优化设计
- 2．2．6 指令系统结构举例
- 2．3 CISC计算机和RISC计算机
- 2．3．1 CISC计算机的特点
- 2．3．2 RISC计算机的特点与风格
- 2．3．3 CISC计算机和RISC计算机性能比较
- 2．3．4 RISC计算机中的新技术
- 2．3．5 RISC计算机指令系统实例分析
- 练习与思考
- 第3章 存储器体系结构
- 3．1 概述
- 3．1．1 存储器的层次结构
- 3．1．2 基本概念与性能参数
- 3．1．3 多体并行存储器
- 3．1．4 磁盘阵列
- 3．2 高速缓冲存储器（Cache）
- 3．2．1 Cache的基本概念
- 3．2．2 Cache的组成与工作原理
- 3．2．3 地址映像与变换
- 3．2．4 Cache置换策略与主存更新方法
- 3．2．5 Cache性能分析
- 3．3 虚拟存储器
- 3．3．1 虚拟存储器的基本概念
- 3．3．2 虚拟存储器的管理方式
- 3．3．3 虚拟地址快速变换法
- 3．3．4 置换策略
- 3．3．5 虚拟存储器管理举例
- 3．4 存储器保护措施
- 练习与思考
- 第4章 标量流水线技术
- 4．1 概述
- 4．1．1 控制流及其改变
- 4．1．2 程序执行过程中的重叠操作与先行控制
- 4．2 标量流水线工作原理
- 4．2．1 标量流水线工作原理
- 4．2．2 标量流水线分类
- 4．2．3 流水线性能分析
- 4．2．4 流水线中的主要障碍
- 4．2．5 流水线的实现与控制
- 4．2．6 流水线的动态调度
- 4．3 指令级流水线
- 4．3．1 指令级流水线概述
- 4．3．2 超级标量流水线
- 4．3．3 超长指令字
- 4．3．4 展开循环体后调度
- 4．3．5 软件流水法
- 4．3．6 超级流水机举例
- 练习与思考
- 第5章 向量流水与向量处理机
- 5．1 向量流水的概念与工作原理
- 5．1．1 向量流水的概念与特点
- 5．1．2 向量处理机的基本组成
- 5．1．3 向量启动时间与结果流出时间
- 5．1．4 向量操作长度控制与向量访问步长
- 5．2 向量处理与增强向量处理性能的方法
- 5．2．1 向量处理方法
- 5．2．2 增强向量处理性能的方法
- 5．3 向量处理性能的评价参数与评价方法
- 5．3．1 机器向量长度与向量流水处理时间
- 5．3．2 向量流水操作中处理时间及速率与向量长度的关系
- 5．3．3 向量流水处理中与向量长度有关的参数
- 5．4 向量化编译技术
- 5．5 向量处理机举例
- 5．5．1 多向量多处理机CRAYY-MP816
- 5．5．2 C一90处理机
- 练习与思考
- 第6章 互连网络
- 6．1 互连网络的基本概念
- 6．1．1 互连网络的功能与特征
- 6．1．2 互连函数
- 6．2 静态互连网络
- 6．2．1 静态互连网络结构
- 6．2．2 静态互连网络特性
- 6．3 动态互连网络
- 6．3．1 总线互连方式
- 6．3．2 交叉开关互连方式
- 6．3．3 多级网络互连方式
- 6．4 消息传送与控制
- 6．4．1 消息寻径方式
- 6．4．2 虚拟通道与死锁
- 6．4．3 流控制策略
- 练习与思考
- 第7章 并行处理技术与阵列机原理
- 7．1 并行处理技术
- 7．1．1 并行处理的基本概念
- 7．1．2 并行性的开发途径
- 7．2 SIMD阵列机
- 7．2．1 SIMD阵列机的基本结构
- 7．2．2 阵列机并行算法
- 7．2．3 SIMD阵列机的特点
- 7．2．4 并行存储器无冲突访问
- 7．2．5 典型SIMD阵列机举例
- 7．3 脉动阵列机
- 7．3．1 脉动阵列机的组成原理
- 7．3．2 面向特定算法的脉动阵列机的结构形式
- 7．3．3 通用脉动阵列机的结构
- 练习与思考
- 第8章 多处理机
- 8．1 多处理机的基本结构与类型
- 8．1．1 紧耦合多处理机
- 8．1．2 松耦合多处理机
- 8．1．3 多处理机中Cache的一致性
- 8．2 并行多处理机技术
- 8．2．1 程序并行性分析
- 8．2．2 并行程序设计语言
- 8．2．3 多处理机操作系统
- 8．2．4 多处理机调度策略
- 8．3 并行多处理机的发展趋势
- 8．3．1 大规模并行处理机
- 8．3．2 MPP机举例
- ……
- 第9章 计算机体系结构的发展
