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計算機系統結構 版權信息
- ISBN：9787302243953
- 條形碼：9787302243953 ; 978-7-302-24395-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機系統結構 本書特色
計算機系統結構是計算機專業學生的必修課程，旨在使學生了解計算機系統結構的發展及新技術，掌握計算機系統的基本設計分析方法。本教材系統地講述了計算機系統結構的基本概念、基本原理、基本結構以及計算機系統結構發展的主流技術和新發展，并介紹了MIPS體系結構和多核技術，每章均有小結，使讀者對各章的內容能清楚地理解和掌握。 全書共9章，分別介紹計算機系統結構的基本概念、指令系統、存儲系統、流水線技術、并行處理機和多處理機、輸入輸出系統、MIPS體系結構、多核技術、非馮·諾依曼型計算機。 《計算機系統結構》章節安排合理，在多年計算機專業本科生教學的基礎上，總結經驗，將現代大多數計算機采用比較成熟的思想、結構和方法以系統結構的角度呈現給學生。 《計算機系統結構》既可作為計算機專業本科生的教材，也可作為深入學習高檔微型計算機人員的參考書。
計算機系統結構 內容簡介
計算機系統結構是計算機專業學生的必修課程，旨在使學生了解計算機系統結構的發展及新技術，掌握計算機系統的基本設計分析方法。本教材系統地講述了計算機系統結構的基本概念、基本原理、基本結構以及計算機系統結構發展的主流技術和新發展，并介紹了MIPS體系結構和多核技術，每章均有小結，使讀者對各章的內容能清楚地理解和掌握。 全書共9章，分別介紹計算機系統結構的基本概念、指令系統、存儲系統、流水線技術、并行處理機和多處理機、輸入輸出系統、MIPS體系結構、多核技術、非馮·諾依曼型計算機。 《計算機系統結構》章節安排合理，在多年計算機專業本科生教學的基礎上，總結經驗，將現代大多數計算機采用比較成熟的思想、結構和方法以系統結構的角度呈現給學生。 《計算機系統結構》既可作為計算機專業本科生的教材，也可作為深入學習高檔微型計算機人員的參考書。
計算機系統結構 目錄
第1章 計算機系統結構的基本概念 /1
1.1 計算機系統結構 /1
1.1.1 計算機系統的層次結構 /3
1.1.2 計算機系統結構概念 /4
1.1.3 計算機系統結構分類 /4
1.1.4 計算機系統結構、組成與實現 /7
1.2 計算機系統設計 /9
1.2.1 計算機系統的設計原理 /9
1.2.2 計算機系統的設計原則 /11
1.2.3 計算機系統的設計思路 /12
1.3 計算機性能評價指標 /12
1.4 計算機系統結構的發展 /15
1.4.1 馮·諾依曼結構 /15
1.4.2 影響計算機系統結構發展的因素 /17
本章小結 /21
習題1 /22第2章 指令系統 /26
2.1 數據表示 /26
2.1.1 基本數據表示 /26
2.1.2 浮點數據表示 /27
2.1.3 自定義數據表示 /28
2.1.4 向量數據表示 /32
2.2 指令系統設計原則 /33
2.2.1 指令系統的指令編碼方法 /34
2.2.2 尋址技術 /34
2.2.3 指令集結構 /36
2.3 指令系統優化 /38
2.3.1 操作碼的優化 /38
2.3.2 指令系統的執行和優化 /41
2.4 精簡指令系統計算機 /46
2.4.1 CISC的設計思想與問題 /47
2.4.2 RISC的設計思想起源 /47
2.4.3 RISC結構設計原則 /48
2.4.4 RISC結構的基本技術 /49
2.4.5 RISC計算機舉例 /52
2.4.6 RISC計算機的發展 /56
2.5 DLX指令集結構 /57
本章小結 /59
習題2 /59第3章 存儲系統 /61
3.1 存儲系統基本原理 /61
3.1.1 存儲系統的定義 /61
3.1.2 存儲系統的層次結構 /63
3.1.3 多體交叉訪問存儲器 /64
3.2 高速緩沖存儲器 /68
3.2.1 高速緩沖存儲器的基本結構與工作原理 /69
3.2.2 地址映像與轉換 /70
3.2.3 替換算法及實現 /77
3.2.4 cache的預取算法 /81
3.2.5 cache的一致性問題 /81
3.2.6 cache性能分析 /83
3.2.7 cache的實用舉例 /85
3.3 虛擬存儲器 /87
3.3.1 虛擬存儲器的工作原理 /88
3.3.2 虛擬存儲器的管理方式 /89
3.3.3 虛擬存儲器的地址映像與變換 /91
3.3.4 虛擬存儲器實例 /94
3.4 cache與虛擬存儲器的異同 /96
3.5 主存保護 /97
3.5.1 存儲區域保護 /97
3.5.2 訪問方式保護 /99
3.5.3 存儲保護實例 /99
3.6 存儲器檢錯與糾錯技術 /101
3.6.1 奇偶校驗 /101
3.6.2 海明校驗 /102
3.6.3 循環校驗碼 /103
本章小結 /103
習題3 /104第4章 流水線技術 /110
4.1 基本概念 /110
4.2 流水線工作方式 /112
4.2.1 流水線處理概念和特點 /112
4.2.2 流水線的分級和分類 /114
4.2.3 流水線舉例 /115
4.3 流水線性能分析 /120
4.3.1 技術指標 /120
4.3.2 流水線性能指標參數計算 /124
4.3.3 時序和緩沖 /128
4.3.4 相關處理 /128
4.3.5 轉移處理 /132
4.3.6 流水中斷處理 /134
4.4 流水線調度 /135
4.4.1 流水線調度方法 /135
4.4.2 動態硬件預測轉移方法 /140
4.5 超級計算機 /141
4.5.1 流水處理中指令并行性進一步開發 /141
4.5.2 超級標量計算機 /141
4.5.3 超長指令字計算機 /143
4.5.4 超級流水計算機 /144
4.5.5 超流水超標量計算機 /145
4.6 向量流水處理 /146
4.6.1 向量處理方式 /146
4.6.2 向量處理機的結構 /147
4.6.3 改進向量處理機性能的方法 /149
4.6.4 向量處理機的性能 /153
4.7 奔騰II/III/4處理器流水處理舉例 /155
本章小結 /163
習題4 /163第5章 并行處理機和多處理機 /168
5.1 概述 /168
5.2 并行處理技術與發展 /168
5.2.1 并行處理技術的開發途徑 /169
5.2.2 并行處理技術發展 /170
5.3 并行處理機結構 /173
5.4 多處理機結構 /178
5.4.1 緊耦合多處理機系統 /179
5.4.2 松耦合多處理機系統 /181
5.5 多處理機cache一致性 /182
5.5.1 多處理機cache內容不一致的
原因 /183
5.5.2 解決多處理機cache不一致的
方法 /184
5.6 互連網絡 /187
5.6.1 互連網絡的概念 /187
5.6.2 互連網絡的性能參數 /188
5.6.3 互連網絡拓撲結構 /190
5.6.4 互連函數 /192
5.6.5 單級互連網 /197
5.6.6 多級互連網 /199
5.6.7 互連網通信模式和消息傳遞 /203
5.7 多處理機的操作系統 /208
5.7.1 多處理機操作系統的特點 /208
5.7.2 多處理機操作系統分類 /209
5.8 多處理機系統實例 /211
5.8.1 SMP共享存儲型多處理機 /211
5.8.2 MPP大規模并行處理機 /212
5.8.3 機群系統 /215
5.8.4 “曙光一號”共享存儲并行處理機 /218
本章小結 /220
習題5 /221第6章 輸入輸出系統 /223
6.1 概述 /223
6.1.1 輸入輸出設備的分類 /223
6.1.2 輸入輸出設備的特點 /224
6.2 基本工作原理 /225
6.2.1 輸入輸出系統的結構 /225
6.2.2 輸入輸出系統的邏輯組成及工作原理 /226
6.2.3 輸入輸出系統的工作方式 /227
6.3 總線 /229
6.3.1 總線工作原理 /230
6.3.2 總線標準與實例 /231
6.4 中斷 /237
6.4.1 中斷基本概念 /237
6.4.2 中斷處理過程 /238
6.4.3 中斷優先級和嵌套 /239
6.5 DMA方式 /240
6.5.1 DMA方式的概念 /240
6.5.2 DMA的工作過程 /241
6.6 通道處理機 /241
6.6.1 通道的功能 /241
6.6.2 通道的邏輯組成與工作過程 /243
6.6.3 輸入輸出中斷 /245
6.6.4 通道的種類及流量分析 /245
6.7 輸入輸出處理機 /251
6.7.1 輸入輸出處理機的功能 /251
6.7.2 輸入輸出處理機系統舉例 /252
本章小結 /253
習題6 /253第7章 MIPS體系結構 /257
7.1 MIPS的發展歷程 /257
7.1.1 RISC與CISC /257
7.1.2 MIPS I到MIPS V /257
7.1.3 MIPS32和MIPS64 /259
7.2 MIPS體系結構 /260
7.2.1 MIPS的指令格式 /260
7.2.2 MIPS與CISC體系結構的比較 /261
7.2.3 編址和內存訪問 /262
7.2.4 MIPS不支持的特性 /262
7.3 MIPS的緩存 /263
7.4 MIPS指令集 /265
7.4.1 MIPS匯編語言 /265
7.4.2 MIPS指令集 /266
本章小結 /285
習題7 /286第8章 多核技術 /287
8.1 多核基本概念 /287
8.1.1 多核技術發展趨勢 /287
8.1.2 多核概念 /287
8.1.3 片上多核處理器體系結構 /290
8.2 操作系統對多核處理器的支持方法 /295
8.2.1 調度與中斷 /295
8.2.2 輸入輸出系統 /295
8.2.3 存儲管理 /296
8.2.4 虛擬化技術 /297
8.2.5 支持多核的操作系統 /299
8.3 多線程技術 /300
8.3.1 線程的定義 /300
8.3.2 多線程定義 /301
8.3.3 多線程技術示例 /302
8.4 面向Intel公司多核處理器的多線程技術 /305
8.4.1 基于硬件的多線程技術 /305
8.4.2 超線程技術 /305
8.4.3 多核體系結構 /306
8.5 多核發展趨勢 /308
本章小結 /309
習題8 /309第9章 非馮·諾依曼型計算機 /310
9.1 數據流計算機 /310
9.1.1 數據流計算機工作原理 /310
9.1.2 數據流程序圖和數據流語言 /312
9.1.3 數據流計算機的性能分析 /316
9.1.4 數據流計算機結構 /319
9.1.5 數據流機器存在的問題 /323
9.2 歸約機 /323
9.2.1 函數式程序設計語言 /324
9.2.2 函數式語言的歸約機結構 /324
9.3 人工智能計算機 /327
9.3.1 人工智能計算特征 /327
9.3.2 人工智能計算機的結構 /328
9.3.3 人工智能計算機分類 /329
9.4 光計算機 /330
9.5 神經網絡計算機 /331
本章小結 /332
習題9 /333附錄A DLX指令集 /334附錄B WinDLX教程 /340參考文獻 /346
展開全部
計算機系統結構 作者簡介
方娟，北京工業大學教授，博士生導師，信息學部計算機學院體系結構研究所所長，物聯網工程專業負責人。曾獲北京市優秀人才、北京市中青年骨干等稱號，于2005年和2012年兩次受國家留學基金委（CSC）資助赴美國進行學術交流訪問兩年。長期從事高性能計算、異構智能計算、邊緣計算等領域的教學和科研工作，近年來主持國家自然科學基金、北京市自然科學基金等科研項目40余項，發表論文100余篇，其中被SCI、EI收錄80余篇，授權國家發明專利21項，參加3項國家標準制定，1項專利成果轉化。主編和參編教材10余本，譯著2部。 教育部一英特爾精品課程“計算機系統結構”負責人，北京市高等教育精品教材立項項目“計算機系統結構”負責人。
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