計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地論述了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)和基本方法，并強(qiáng)調(diào)采用量化的分析方法，使讀者能夠更具體、實(shí)際地分析和理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。    全書共分為9章：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念，計(jì)算機(jī)指令集結(jié)構(gòu)，流水線技術(shù)，指令級(jí)并行，存儲(chǔ)層次，輸入/輸出系統(tǒng)，互連網(wǎng)絡(luò)，多處理機(jī)，機(jī)群計(jì)算機(jī)。第1章講述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念以及定量分析基礎(chǔ)。第2章講述計(jì)算機(jī)指令集的設(shè)計(jì)、RISC 技術(shù)以及 MIPS 指令集結(jié)構(gòu)。第3章講述流水線及其性能分析、流水線中的相關(guān)和沖突及其解決方法、向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)及其性能評(píng)價(jià)。第4章講述指令級(jí)并行性開發(fā)，包括指令動(dòng)態(tài)調(diào)度、指令分支預(yù)測、超標(biāo)量技術(shù)、超流水技術(shù)以及超長指令字技術(shù)等。第5章講述 Cache 的基本知識(shí)、降低 Cache 失效率的方法、減少 Cache 失效開銷的方法以及減少命中時(shí)間的方法，并對(duì)虛擬存儲(chǔ)器進(jìn)行討論。第6章講述總線、通道外理機(jī)及其流量分析、廉價(jià)磁盤冗余陣列（RAID）。第7章講述互連網(wǎng)絡(luò)及其特性參數(shù)、靜態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)以及動(dòng)態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)等。第8章講述對(duì)稱式共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、分布式共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、多 Cache 一致性、同步以及同時(shí)多線程技術(shù)。第9章講述機(jī)群的結(jié)構(gòu)、軟件模型以及分類。    本書內(nèi)容豐富，實(shí)例具體，語言簡練，通俗易懂，可讀性好。本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書。也可供相關(guān)科技人員參考。

書籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念  1.1 引言  1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念    1.2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)    1.2.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的定義    1.2.3 計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)    1.2.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類  1.3 定量分析技術(shù)    1.3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的定量原理    1.3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)測  1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展    1.4.1 馮·諾依曼結(jié)構(gòu)    1.4.2 軟件對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響    1.4.3 器件發(fā)展對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響    1.4.4 應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響    1.4.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的生命周期  1.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中并行性的發(fā)展    1.5.1 并行性的概念    1.5.2 提高并行性的技術(shù)途徑    1.5.3 單機(jī)系統(tǒng)中并行性的發(fā)展    1.5.4 多機(jī)系統(tǒng)中并行性的發(fā)展  習(xí)題1第2章 計(jì)算機(jī)指令集結(jié)構(gòu)  2.1 指令集結(jié)構(gòu)的分類  2.2 尋址方式  2.3 指令集結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)    2.3.1 CISC 指令集結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)    2.3.2 RISC 指令集結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)    2.3.3 控制指令  2.4 操作數(shù)的類型和大小  2.5 指令格式的設(shè)計(jì)  2.6 MIPS 指令集結(jié)構(gòu)    2.6.1 MIPS 的寄存器    2.6.2 MIPS 的數(shù)據(jù)表示    2.6.3 MIPS 的數(shù)據(jù)尋址方式    2.6.4 MIPS 的指令格式    2.6.5 MIPS 的操作    2.6.6 MIPS 的控制指令    2.6.7 MIPS 的浮點(diǎn)操作  習(xí)題2第3章 流水線技術(shù)  3.1 重疊執(zhí)行和先行控制    3.1.1 重疊執(zhí)行    3.1.2 先行控制  3.2 流水線的基本概念    3.2.1 什么是流水線    3.2.2 流水線的分類  3.3 流水線的性能指標(biāo)    3.3.1 吞吐率    3.3.2 加速比    3.3.3 效率    3.3.4 流水線性能分析舉例    3.3.5 流水線設(shè)計(jì)中的若干問題  3.4 流水線的相關(guān)與沖突    3.4.1 一個(gè)經(jīng)典的 5 段流水線    3.4.2 相關(guān)    3.4.3 流水線沖突  3.5 流水線的實(shí)現(xiàn)    3.5.1 MIPS 的一種簡單實(shí)現(xiàn)    3.5.2 基本的 MIPS 流水線  3.6 向量處理機(jī)    ……第4章 指令級(jí)并行第5章 存儲(chǔ)層次第6章 輸入/輸出系統(tǒng)第7章 互連網(wǎng)絡(luò)第8章 多處理機(jī)第9章 機(jī)群計(jì)算機(jī)主要參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（附光盤）》特色：　　難度適中，可讀性好，語言簡練，通俗易懂。按層次和模塊化組織教學(xué)內(nèi)容，滿足多層次和不同學(xué)時(shí)的教學(xué)需要（64學(xué)時(shí)、48學(xué)時(shí)、36學(xué)時(shí)等均可）?！　≈攸c(diǎn)介紹和分析現(xiàn)代大多數(shù)計(jì)算機(jī)采用的比較成熟的結(jié)構(gòu)、方法和技術(shù)，避免面面俱到。主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念，指令集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，流水線技術(shù)，向量處理機(jī)，指令級(jí)并行，存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)，輸入/輸出系統(tǒng)，互連網(wǎng)絡(luò)，多處理機(jī)，同時(shí)多線程，機(jī)群系統(tǒng)等?！　∫試H上經(jīng)典的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教材以及計(jì)算機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀為參考，充分反映計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新發(fā)展，保持內(nèi)容的先進(jìn)性。采用國際上流行的量化方法學(xué)習(xí)和研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)性能分析，使得學(xué)習(xí)內(nèi)容變得更加直觀、具體、容易理解和掌握?！　‰S書所附光盤包括與教材配套的帶動(dòng)畫的PPT文稿、動(dòng)畫視頻課件、概念總匯、參考試題等。其中的200多個(gè)精選動(dòng)畫和視頻形象、生動(dòng)地講解和演示了教學(xué)內(nèi)容，使一些抽象難懂的結(jié)構(gòu)、原理和流程等易于理解和掌握。

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