并行機體系結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

本書介紹了并行計算機體系結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理、基本分析和設(shè)計方法。全書共9章，內(nèi)容包括：計算機體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念、時間并行技術(shù)、指令級并行技術(shù)、向量處理機、互連網(wǎng)絡(luò)、陣列處理機、多處理機、機群系統(tǒng)、課程設(shè)計實驗。    本書依據(jù)短學(xué)時教學(xué)要求編寫，知識完整，結(jié)構(gòu)合理，重點突出，概念清楚，注重實踐環(huán)節(jié)與能力培養(yǎng)，形成了文字教材、電子版教材、試題庫、課程設(shè)計實驗及教學(xué)儀器等綜合配套的教學(xué)體系。    本書文字流暢，便于自學(xué)，有廣泛的適應(yīng)面，可作為高等院校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生教材，也可作為成人教育教材和全國計算機等級考試(四級)參考書。

書籍目錄

前言第一章 計算機體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念  1.1 體系結(jié)構(gòu)的有關(guān)術(shù)語    1.1.1 計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)    1.1.2 計算機體系結(jié)構(gòu)    1.1.3 計算機組織和計算機實現(xiàn)    1.1.4 計算機體系結(jié)構(gòu)的分類  1.2 體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的因素.    1.2.1 存儲程序計算機體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展    1.2.2 軟件對體系結(jié)構(gòu)的影響    1.2.3 應(yīng)用對體系結(jié)構(gòu)的影響    1.2.4 器件對體系結(jié)構(gòu)的影響    1.2.5 體系結(jié)構(gòu)的生命周期  1.3 定量分析技術(shù)    1.3.1 系統(tǒng)設(shè)計的定量原理    1.3.2 性能評價標(biāo)準(zhǔn)    1.3.3 成本與價格  1.4 體系結(jié)構(gòu)中并行性的發(fā)展    1.4.1 并行性的概念    1.4.2 提高并行性的技術(shù)途徑    1.4.3 單機系統(tǒng)中并行性的發(fā)展    1.4.4 多機系統(tǒng)中并行性的發(fā)展  小結(jié)  習(xí)題第二章 時間并行技術(shù)  2.1 流水線技術(shù)    2.1.1 流水線的基本概念    2.1.2 流水線的表示方法    2.1.3 流水線的特點  2.2 流水線的性能指標(biāo)    2.2.1 流水線的吞吐率    2.2.2 流水線的加速比    2.2.3 流水線的效率    2.2.4 流水線的最佳段數(shù)  2.3 流水線的結(jié)構(gòu)相關(guān)和數(shù)據(jù)相關(guān)    2.3.1 流水線的結(jié)構(gòu)相關(guān)    2.3.2 流水線的數(shù)據(jù)相關(guān)  2.4 流水線的控制相關(guān)    2.4.1 控制相關(guān)的概念    2.4.2 條件分支對流水線的影響    2.4.3 靜態(tài)分支技術(shù)    2.4.4 動態(tài)分支預(yù)測技術(shù)    2.4.5 流水線處理機的中斷處理  小結(jié)  習(xí)題第三章 指令級并行技術(shù)  3.1 指令級并行的概念    3.1.1 并行性的有關(guān)術(shù)語    3.1.2 多指令流出：指令級并行度  3.2 數(shù)據(jù)相關(guān)及其處理技術(shù)    3.2.1 數(shù)據(jù)相關(guān)類型    3.2.2 寄存器重命名    3.2.3 靜態(tài)指令調(diào)度    3.2.4 動態(tài)指令調(diào)度  3.3 超標(biāo)量流水處理機    3.3.1 超標(biāo)量流水線的發(fā)射策略    3.3.2 典型處理機結(jié)構(gòu)    3.3.3 超標(biāo)量流水處理機性能  3.4 超流水線處理機    3.4.1 超流水線處理機時空圖    3.4.2 典型處理機結(jié)構(gòu)    3.4.3 超流水線處理機性能  3.5 超標(biāo)量超流水線處理機    3.5.1 指令執(zhí)行時空圖    3.5.2 典型處理機結(jié)構(gòu)    3.5.3 超標(biāo)量超流水線處理機性能  3.6 超長指令字處理機    3.6.1 VLIW處理機的特點    3.6.2 VLTW處理機的結(jié)構(gòu)模型    3.6.3 典型處理機結(jié)構(gòu)  小結(jié)  習(xí)題第四章 向量處理機  4.1 向量處理的基本概念    4.1.1 向量處理    4.1.2 向量處理方法  4.2 向量處理機的結(jié)構(gòu)    4.2.1 存儲器存儲器結(jié)構(gòu)    4.2.2 寄存器寄存器結(jié)構(gòu)  4.3 提高向量處理機性能的方法    4.3.1 多功能部件的并行操作    4.3.2 鏈接技術(shù)    4.3.3 分段開采技術(shù)    4.3.4 采用多處理機體系結(jié)構(gòu)  4.4 向量處理機的性能評估    4.4.1 條向量指令的執(zhí)行時間    4.4.2 組向量操作的執(zhí)行時間    4.4.3 分段開采時組向量操作的總執(zhí)行時間    4.4.4 最大性能R∞和半性能向量長度，n1／2  4.5 新型向量處理機.    4.5.1 CrayY-MP,C90    4.5.2 NECSX-X系列  小結(jié)  習(xí)題第五章 互連網(wǎng)絡(luò)  5.1 互連網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念    5.1.1 互連網(wǎng)絡(luò)的功能和特征    5.1.2 互連網(wǎng)絡(luò)的描述工具    5.1.3 互連網(wǎng)絡(luò)的特性參數(shù)  5.2 互連網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)    5.2.1 靜態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)    5.2.2 動態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)  5.3 互連網(wǎng)絡(luò)的路由選擇和消息傳遞方式    5.3.1 路由選擇方法    5.3.2 消息傳遞方式    5.3.3 死鎖與虛擬通道  5.4 流量控制策略和通信模式    5.4.1 流量控制策略    5.4.2 通信模式  小結(jié)  習(xí)題第六章 陣列處理機  6.1 陣列處理機的操作模型和特點    6.1.1 陣列處理機的操作模型    6.1.2 陣列處理機的特點  6.2 陣列處理機的基本結(jié)構(gòu)    6.2.1 分布式存儲器的陣列機    6.2.2 共享存儲器的陣列機  6.3 陣列處理機實例    6.3.1 IlliacⅣ陣列處理機    6.3.2 MP1陣列處理機  6.4 陣列機的并行算法    6.4.1 SIMD體系結(jié)構(gòu)與并行算法的關(guān)系    6.4.2 算法舉例  小結(jié)  習(xí)題第七章 多處理機  7.1 多處理機的般模型、特點和分類    7.1.1 多處理機的般模型    7.1.2 多處理機的特點    7.1.3 多處理機的分類  7.2 多處理機的Cache致性    7.2.1 Cache不致性的由來    7.2.2 監(jiān)聽協(xié)議法    7.2.3 目錄表協(xié)議法  7.3 多處理機實例    7.3.1 大規(guī)模并行處理機CrayT3D    7.3.2 共享存儲型多處理機Origin2000    7.3.3 容錯計算機系統(tǒng)Stratus  7.4 多處理機中程序并行性的開發(fā)    7.4.1 程序并行性的分析    7.4.2 并行程序設(shè)計  小結(jié)  習(xí)題第八章 機群系統(tǒng)  8.1 機群系統(tǒng)的概念  8.2 機群系統(tǒng)實例——IBMSP2  8.3 機群系統(tǒng)實例——超級刀片計算機  小結(jié)  習(xí)題第九章 課程設(shè)計實驗  9.1 TEC4計算機組成實驗系統(tǒng)    9.1.1 TEC4計算機組成實驗系統(tǒng)的特點    9.1.2 電源和時序發(fā)生器    9.1.3 數(shù)據(jù)通路    9.1.4 指令系統(tǒng)    9.1.5 控制器和控制臺    9.1.6 用戶自選器件實驗區(qū)  9.2 微程序控制的流水計算機模型設(shè)計與調(diào)試    9.2.1 教學(xué)目的、任務(wù)與實驗設(shè)備    9.2.2 設(shè)計要求    9.2.3 微程序控制器的設(shè)計與調(diào)試  9.3 硬連線控制的流水計算機模型設(shè)計與調(diào)試    9.3.1 教學(xué)目的、任務(wù)與實驗設(shè)備    9.3.2 設(shè)計與調(diào)試要求參考文獻附錄

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