計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地講述了計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念、設(shè)計原理和分析方法以及有關(guān)的先進(jìn)技術(shù)和最新的發(fā)展趨向。本書側(cè)重以RISC技術(shù)來分析和討論有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的問題，將定性和定量分析方法結(jié)合起來，并從經(jīng)濟(jì)、有效觀點(diǎn)來權(quán)衡有關(guān)技術(shù)措施的取舍。    全書共分十章，第一章敘述計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計基礎(chǔ)，包括計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的含義、分類和計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計準(zhǔn)則以及計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。第二章講述計算機(jī)的性能、成本和價格。第三章敘述數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)表示。第四章講述指令系統(tǒng)的設(shè)計原理和風(fēng)格，并以RISC設(shè)計風(fēng)格為主進(jìn)行了討論。第五章講解標(biāo)量流水技術(shù)，以RISC機(jī)中的流水線為例，敘述流水操作中的主要障礙和解決辦法，并介紹先進(jìn)的流水技術(shù)。第六章敘述向量流水處理，包括向量處理方法和增強(qiáng)向量處理性能的方法。第七章和第八章分別講解存儲體系和輸入/輸出子系統(tǒng)。第九章敘述并行處理技術(shù)，包括SIMD并行機(jī)、MIMD多處理機(jī)、互連網(wǎng)絡(luò)和并行機(jī)發(fā)展趨向。第十章講述新型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括計算模型的分類、數(shù)據(jù)流計算機(jī)、歸約機(jī)和人工智能計算機(jī)。    本書內(nèi)容豐富、取材先進(jìn)，每章有小結(jié)并備有一定數(shù)量的習(xí)題和思考題。本書可作為高等院校計算機(jī)專業(yè)的高年級學(xué)生的教材，也可作為有關(guān)專業(yè)的研究生教材，本書亦可作為從事計算機(jī)研究的科技人員的參考書。

書籍目錄

第一章　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)　1.1　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的含義和分類　  1.1.1　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的含義  　  1.1.1.1　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的外特性    　1.1.1.2　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特性　    1.1.1.3　計算機(jī)系統(tǒng)的微系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——微外特性　  1.1.2　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類  　  1.1.2.1　按“流”分類    　1.1.2.2　按“并行級”和“流水線”分類　    1.1.2.3　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)格　1.2　計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計準(zhǔn)則  　1.2.1　計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的定量原理　  1.2.2　計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計者的主要任務(wù)　1.3　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展  　1.3.1　計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的演變　  1.3.2　軟件、應(yīng)用和器件對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響  　  1.3.2.1　軟件對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響　    1.3.2.2　應(yīng)用需求對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響  　  1.3.2.3　器件對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響　小結(jié)　習(xí)題和思考題第二章　計算機(jī)的性能和成本　2.1  引言　2.2　計算機(jī)性能  　2.2.1　衡量計算機(jī)性能的主要標(biāo)準(zhǔn)　  2.2.2　CPU性能　  2.2.3  MIPS和MFLOPS　  2.2.4　評估性能的基準(zhǔn)測試程序　  2.2.5　性能評價結(jié)果的統(tǒng)計和比較　  2.2.6　加速比性能指標(biāo)和性能可伸縮性指標(biāo)　2.3　計算機(jī)成本和價格　小結(jié)　習(xí)題和思考題第三章　數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)表示　3.1　數(shù)據(jù)類型　　3.1.1　基本數(shù)據(jù)類型　  3.1.2　結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型　3.2　數(shù)據(jù)表示  　3.2.1　數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系　  3.2.2　二進(jìn)制的定點(diǎn)、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示　  3.2.3　向量數(shù)據(jù)表示　  3.2.4　自定義數(shù)據(jù)表示　小結(jié)　習(xí)題和思考題第四章　指令系統(tǒng)的設(shè)計原理和風(fēng)格　4.1  引言　4.2　指令系統(tǒng)集結(jié)構(gòu)的分類  　4.2.1　堆棧型、累加器型和通用寄存器型指令集的結(jié)構(gòu)  　  4.2.2　通用寄存器型指令系統(tǒng)的進(jìn)一步分類　4.3　操作數(shù)訪問（尋址）方式　　4.3.1　按地址訪問方式　  4.3.2　按內(nèi)容訪問方式　4.4　指令格式及其優(yōu)化　4.5  兩種不同的指令系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)格——CISC和RISC    　4.5.1　CISC設(shè)計風(fēng)格      　4.5.1.1  CISC的主要特點(diǎn)　    4.5.1.2　CISC發(fā)展的主要問題　  4.5.2　R1SC設(shè)計風(fēng)格    　  4.5.2.1  RISc技術(shù)的發(fā)展　    4.5.2.2  RISC技術(shù)的主要特征　    4.5.2.3  RISC技術(shù)中所采用的特殊方法  　  4.5.2.4  CISC機(jī)和RISC機(jī)設(shè)計風(fēng)格的比較　4.6 RISC機(jī)指令系統(tǒng)實例和分析    4.6.1  加州大學(xué)伯克萊分校的RISC機(jī)和SUN SPARC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  　  4.6.1.1  加州大學(xué)伯克萊分校的RISC機(jī)    　4.6.1.2　SUN SPARC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    4.6.2　斯坦福大學(xué)的MIPS機(jī)和MIPS R3000    4.6.3　新一代RISC機(jī)的主要特征和發(fā)展趨向　小結(jié)　習(xí)題和思考題第五章  標(biāo)量流水技術(shù)第六章　向量流水處理第七章　存儲體系第八章　輸入/輸出子系統(tǒng)第九章　并行處理技術(shù)第十章　新型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)附錄1　SPARC指令系統(tǒng)附錄2　MIPS R3000指令系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

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