計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教程

內(nèi)容概要

本書以提高計算機并行性的方法和技術 為主線,以性能分析為依托,根據(jù)教學大綱介紹各類計算機的體系結(jié)構(gòu)、關鍵技術和性能分析，并附以系統(tǒng)實例。    本書由兩部分組成。第一部分主人介紹SISD計算機提高并行性的有關技術和性能分析，包括導論（第1章）、指令系統(tǒng)（第2章）、流水技術與流水處理機（第3章）和存儲系統(tǒng)（第4章）。第二部分介紹屬于并行計算機范疇的各類計算機的體系結(jié)構(gòu)與關鍵技術，包括互連網(wǎng)絡和訪存模型，SMP、MPP、機群、SVM等當代可擴放并行計算機體系結(jié)構(gòu)，并行算法性能分析等（第7章）。    本書取材先進、內(nèi)容精煉、體系完整，可作為高等院校計算機及相關專業(yè)的教學用書，也可供相關科技人員參考。

書籍目錄

第1章 導論　1.1 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念　　1.1.1 計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)　　1.1.2 計算機系統(tǒng)并行性的基本概念　1.2 計算機性能評測　　1.2.1 計算機性能評測的作用與分級　　1.2.2 計算機的基本性能指標　1.3 并行計算機的發(fā)展　　1.3.1 支持并行計算機的技術進展　　1.3.2 并行結(jié)構(gòu)的發(fā)展　習題1第2章 指令系統(tǒng)　2.1 數(shù)據(jù)表示　　2.1.1 浮點數(shù)據(jù)表示　　2.1.2 自定義數(shù)據(jù)表示　2.2 指令格式優(yōu)化設計　　2.2.1 操作碼優(yōu)化設計　　2.2.2 尋址技術　　2.2.3 指令字格式優(yōu)化設計的措施　2.3 精簡指令集計算技術　　2.3.1 RISC的發(fā)展與特點　　2.3.2 RISC的關鍵技術　習題2第3章 流水技術與流水處理機　3.1 指令重疊與先行控制　　3.1.1 指令的順序執(zhí)行方式與重疊執(zhí)行方式　　3.1.2 先行控制技術　3.2 流水線的分類與性能　　3.2.1 流水線的分類與時空圖　　3.2.2 線性流水線的性能計算　3.3 非線性流水線的最優(yōu)調(diào)度方法與性能計算　　3.3.1 非線性流水線最優(yōu)調(diào)度的時空圖　　3.3.2 非線性流水線的動態(tài)調(diào)度的實現(xiàn)　　3.3.3 注水線的相關問題與相關處理　3.4 流水線的相關問題與相關處理　　3.4.1 局部相關及處理　　3.4.2 全局相關及處理　　3.4.3 相關對注臺灣省線性能的影響　3.5 多發(fā)射處理機及其性能　　3.5.1 超標量處理機及其性能計算　　3.5.2 超注臺灣省處理機及其性能計算　　3.5.3 超標量超流水處理機及其性能計算　　3.5.4 超長指令字處理機的基本結(jié)構(gòu)與特征　　3.5.5 多發(fā)射處理機的性能比較　3.6 向量流水處理機及其性能　　3.6.1 向量處理方式　　3.6.2 向量流水處理機的結(jié)構(gòu)　　3.6.3 向量流水處理機的性能　習題3第4章 存儲系統(tǒng)　4.1 存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與性能指標　　4.1.1 存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)　　4.1.2 存儲系統(tǒng)的性能指標　4.2 并行存儲器　　4.2.1 單體多字并行存儲器　　4.2.2 低位交叉編址多體并行存儲器　4.3 虛擬存儲器　　4.3.1 虛擬存儲器的地址變換　　4.3.2 頁面替換算法及其命中率　　4.3.3 堆棧型替換算法及其堆棧處理過程　4.4 高速緩沖存儲器　　4.4.1 Cache的地址映像與地址變換　　4.4.2 Cache的替換算法及其實現(xiàn)　　4.4.3 Cache的性能分析　4.5 三級存儲系統(tǒng)　習題4第5章 互連網(wǎng)絡　5.1 互連函數(shù)　　5.1.1 互連函數(shù)的表示方法　　5.1.2 幾種基本的互連函數(shù)　5.2 互連網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)與參數(shù)與性能指標　　5.2.1 互連網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)參數(shù)　　5.2.2 互連網(wǎng)絡的性能指標　5.3 靜態(tài)互連網(wǎng)絡　5.4 動態(tài)互連網(wǎng)絡　　5.4.1 多處理機總線　　5.4.2 交叉開關　　5.4.3 多級互連網(wǎng)絡　　5.4.4 動態(tài)互連網(wǎng)絡的比較　5.5 消息傳送機制　　5.5.1 消息格式與尋徑方式　　5.5.2 尋徑方法與多播通信　習題5第6章 單指令流多數(shù)據(jù)流計算機　6.1 單指令流多數(shù)據(jù)流計算機的基本結(jié)構(gòu)與特點　　6.1.1  單指令流多數(shù)據(jù)流計算機的兩種基本結(jié)構(gòu)　　6.1.2  單指令流多數(shù)據(jù)流計算機的主要特點　6.2  單指令流多數(shù)據(jù)流計算機實例分析　　6.2.1 ILLIAC IV計算機系統(tǒng)　　6.2.2 BSP計算機　6.3 陣列處理機制算法及性能分析　　6.3.1 陣列處理機的差分計算　　6.3.2 陣列處理機的常用算法及性能分析　習題6第7章 多指令流多數(shù)據(jù)流計算機　7.1 MIMD計算機結(jié)構(gòu)模型與訪存模型　　7.1.1 MIMD計算機結(jié)構(gòu)模型　　7.1.2 MIMD計算機訪存模型　7.2 對稱多處理機系統(tǒng) 　　7.2.1 對稱多處理機的結(jié)構(gòu)　　7.2.2 高速緩存一致性問題　　7.2.3 偵聽高速緩存一致性協(xié)議　　7.2.4 基于目錄的高速緩存一致性協(xié)議　　7.2.5 SMP實例分析： SGI Challenge　7.3 大規(guī)模并行處理機系統(tǒng)　　7.3.1 大規(guī)模半行處理機的結(jié)構(gòu) 　　7.3.2 MPP實例分析：SGI/Cray Origin 2000　7.4 機群系統(tǒng)　　7.4.1 機群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　　7.4.2 機群系統(tǒng)的單一系統(tǒng)映像　7.5 分布式共享存儲系統(tǒng)　　7.5.1 分布式共享存儲的基本概念　　7.5.2 共享虛擬存儲系統(tǒng)　7.6 并行算法的性能評測　　7.6.1 并行算法的性能指標　　7.6.2 任務粒度對性能的影響　習題7 專業(yè)術語中英文對照表參考文獻

媒體關注與評論

　　遵循計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程教學大綱，體系完整，層次清晰，循序漸進，　　力圖反映最新的研究成果，尤其是可擴放并行計算機的結(jié)構(gòu)和關鍵技術，取材先進。　　精選大量例題并予以詳解，有助于學生提高學習興趣，掌握重點，攻克難點。

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