計算機系統(tǒng)結構

第1章 計算機系統(tǒng)結構的基礎
1.1 計算機的發(fā)展及其分類
1.1.1 計算機的發(fā)展
1.1.2 計算面的分類
1.2 計算機系統(tǒng)結構的概念
1.2.1 計算機系統(tǒng)的層次結構
1.2.2 計算機系統(tǒng)結構的定義
1.2.3 計算機系統(tǒng)設計的主要方法
1.3 計算機系統(tǒng)評價標準
1.3.1 計算機系統(tǒng)設計的定量分析原理
1.3.2 計算機系統(tǒng)的評價
1.4 器件、軟件、應用對計算機系統(tǒng)結構的影響
1.4.1 計算機系統(tǒng)結構的演變
1.4.2 器件對計算機系統(tǒng)結構的影響
1.4.3 軟件對系統(tǒng)結構的影響
1.4.4 應用對系統(tǒng)結構的影響
1.5 計算機系統(tǒng)結構的分類
1.5.1 弗林分類法
1.5.2 其他分類法
本章小結
習題1
第2章 計算機指令系統(tǒng)
2.1 數(shù)據(jù)類型
2.1.1 數(shù)據(jù)類型
2.1.2 數(shù)據(jù)表示與數(shù)據(jù)結構
2.1.3 浮點數(shù)據(jù)表示
2.1.4 自定義數(shù)據(jù)表示
2.1.5 其他數(shù)據(jù)表示
2.1.6 引入數(shù)據(jù)表示的原則
2.2 尋址技術
2.2.1 編址方式
2.2.2 尋址方式
2.2.3 程序裝入與定位方式
2.3 指令系統(tǒng)的設計
2.3.1 指令格式的優(yōu)化設計
2.3.2 指令功能的設計
2.4 指令系統(tǒng)的改進
2.4.1 復雜指令系統(tǒng)（CISC）
2.4.2 精簡指令系統(tǒng)（RISC）
本章小結
習題2
第3章 存儲系統(tǒng)
3.1 存儲系統(tǒng)原理
3.1.1 存儲系統(tǒng)的概念
3.1.2 存儲器的層次結構
3.2 虛擬存儲系統(tǒng)
3.2.1 虛擬存儲器的地址映像和地址交換
3.2.2 頁面替換算法
3.2.3 提高主存合中率的方法
3.3 高速緩沖存儲器
3.3.1 Cache存儲器的基本工作原理
3.3.2 Cache的一致性及性能分析
3.3.3 11種先進的Cache性能優(yōu)化方法
3.4 三級存儲系統(tǒng)
3.5 并行存儲器
3.5.1 存儲器的頻帶平衡
3.5.2 并行存儲器
3.6 RAID系統(tǒng)
3.7 存儲域網絡
本章小結
習題3
第4章 輸入/輸出系統(tǒng)
4.1 輸入/輸出系統(tǒng)概述
4.1.1 輸入/輸出系統(tǒng)的特點
4.1.2 基本的輸入/輸出方工
4.2 輸入/輸出總線
4.2.1 總線概述
4.2.2 輸入/輸出總線的設計
4.3 I/O處理機
4.3.1 通道
4.3.2 外圍處理機
本章小結
習題4
第5章 流水線技術與向量處理技術
5.1 流水線基礎
5.1.1 指令的重疊執(zhí)行
5.1.2 RISC對流水線技術的支持
5.1.3 先行控制技術
5.2 流水線技術
5.2.1 流水線工作原理
5.2.2 流水線的分類
5.2.3流水線的主要性能及其分析
5.3 流水線的相關性分析及處理
5.3.1 局部相關及處理
5.3.2 全局相關及處理
5.4 向量的流水線處理與向量流水線處理機
5.4.1 向量處理方式
5.4.2 向量流水線處理機
5.4.3 提高向量流水線處理機性能的常用技術
本章小結
習題5
第6章 并行處理機
6.1 陣列處理機
6.1.1 SIMD計算機的基本概念和模型
6.1.2 陣列處理機的特點
6.2 陣列機中并行存儲器的無沖突訪問
6.3 相聯(lián)處理機
6.3.1 相聯(lián)處理機和相聯(lián)存儲器
6.3.2 相聯(lián)存儲器的基本組成和工作原理
6.3.3 相聯(lián)檢索算法
6.4 脈動陣列機
6.4.1 脈動陣列機的結構原理
6.4.2 通用脈動陣列機的發(fā)展
6.5 互聯(lián)網絡
6.5.1 靜態(tài)互聯(lián)網絡
6.5.2 動態(tài)互聯(lián)網絡
6.5.3 互聯(lián)網絡的通信問題
6.6 超標量流水線和超級流水線
6.6.1 超標量處理機
6.6.2 超流水線處理機
6.6.3 超標量超流水線處理機
6.7 超長指令字處理機
本章小結
習題6
第7章 PC的系統(tǒng)結構
7.1 PC的發(fā)展回顧
7.1.1 PC發(fā)展的簡單回顧
7.1.2 影響PC處理器發(fā)展的兩個重大事件
7.2 IntelCore微架構
7.3 AMD64處理器架構
7.4 主板芯片組
7.4.1 主板芯片組的概念
7.4.2 前端總線
7.5 未來PC處理器的發(fā)展方向
本章小結
習題7
第8章 多處理器系統(tǒng)
8.1 指令級并行性的限制和超線程技術
8.1.1 指令級并行性的限制
8.1.2 超線程技術
8.1.3 限制單處理器發(fā)展的其他主要因素
8.2 多處理器構成的系統(tǒng)結構
8.2.1 多核處理器結構
8.2 一多處理器結構
8.2.3 多處理器并行處理定量分析和所遇到的問題
8.3 多處理器的Cache一致性
8.3.1 對稱式共享存儲器系統(tǒng)和多處理器的Cache一致性
8.3.2 分布式共享存儲器系統(tǒng)和基于目錄的Cache一致性
8.4 多處理器系統(tǒng)的同步機制
8.4.1 基本硬件原語
8.4.2 同步機制的實現(xiàn)
8.4.3 多線程同步機制帶來的問題
8.5 集群系統(tǒng)
8.5.1 集群系統(tǒng)及其特點
8.5.2 集群系統(tǒng)的關鍵技術
8.6 多處理器系統(tǒng)的程序并行性
8.6.1 程序的并行性挖掘
8.6.2 支持并行程序的軟件工具
8.7 曙光5000超級計算機
本章小結
習題8
第9章 DLX虛擬處理器及其實驗
9.1 WinDLX虛擬處理器概述
9.2 WinDLX虛擬處理器的指令系統(tǒng)
9.2.1 DLx指令集結構
9.2.2 DLX指令集
9.3 WinDLX匯編
9.3.1 數(shù)據(jù)定義及存儲器分配
9.3.2 陷入操作
9.4 WinDLX的流水線結構
9.4.1 WinDLx的基本結構
9.4.2 引入流水線操作的DLx處理器
9.4.3 DLx基本流水線面臨的問題分析
9.5 WinDLx虛擬處理器上機操作
9.5.1 WinDLX的啟動和配置
9.5.2 裝載測試程序
9.5.3 模擬運行程序
實驗1 熟悉WinDLX的使用
實驗2 DLX流水線結構相關
實驗3 DLX流水線數(shù)據(jù)相關
實驗4 DLX流水線指令調度
參考文獻