123,123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　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，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10章：第1章論述計(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章論述計(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章論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)。第4章論述指令級(jí)并行性開發(fā)。第5章論述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。第6章論述總線、通道處理機(jī)及其流量分析、廉價(jià)磁盤冗余陣列RAID。第7章論述互連函數(shù)、互連網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能指標(biāo)、靜態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)以及消息傳遞機(jī)制等。第8章論述對(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章論述機(jī)群的結(jié)構(gòu)、軟件模型以及分類。第10章論述多核架構(gòu)、實(shí)例以及基于多核的并行程序設(shè)計(jì)。附錄為本課程配套的模擬實(shí)驗(yàn)。共給出8個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟。這些實(shí)驗(yàn)都可以在阿里云上的進(jìn)行，無(wú)需另外安裝平臺(tái)。本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供相關(guān)科技人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　張晨曦，同濟(jì)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。入選***“有突出貢獻(xiàn)中青年專家”，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者。曾獲上海高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)和上海市育才獎(jiǎng)。先后主持一項(xiàng)國(guó)家973計(jì)劃課題和5項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。負(fù)責(zé)建設(shè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程和計(jì)算機(jī)組成原理課程被評(píng)為上海市精品課程，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程入選***精品資源共享課。從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學(xué)和研究30余年，開發(fā)出國(guó)內(nèi)第1套用于本課程的動(dòng)畫課件以及國(guó)內(nèi)第1套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬器。主編的《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》教材被評(píng)為普通高等教育精品教材，編寫出版了5本普通高等教育“十一五”***規(guī)劃教材和3本“十二五”普通高等教育本科***規(guī)劃教材。撰寫專著兩部，其中New Generation Computing由荷蘭North-Holland出版社出版，另一部獲全國(guó)優(yōu)秀科技圖書一等獎(jiǎng)。

圖書目錄

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)的設(shè)計(jì)原則和定量原理
1．3．2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)測(cè)
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)的影響
I．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 單處理機(jī)系統(tǒng)中并行性的發(fā)展
1．5．4 多處理機(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 流水線的基本概念
3．1．1 什么是流水線
3．1．2 流水線的分類
3．2 流水線的性能指標(biāo)
3．2．1 吞吐量
3．2．2 加速比
3．2．3 效率
3．2．4 流水線性能分析舉例
3．2．5 流水線設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題
3．3 流水線的相關(guān)與沖突
3．3．1 一個(gè)經(jīng)典的5段流水線
3．3．2 相關(guān)與流水線沖突
3．4 流水線的實(shí)現(xiàn)
3．4．1 MIPS的一種簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
3．4．2 基本的MIPS流水線
3．5 向量處理機(jī)
3．5．1 向量的處理方式
3．5．2 向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)
3．5．3 提高向量處理機(jī)性能的方法
3．5．4 向量處理機(jī)的性能評(píng)價(jià)
習(xí)題3
第4章指令級(jí)并行
4．1 指令級(jí)并行的概念
4．2 指令的動(dòng)態(tài)調(diào)度
4．2．1 動(dòng)態(tài)調(diào)度的基本思想
4．2．2 Tomasulo算法
4．3 動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)技術(shù)
4．3．1 采用轉(zhuǎn)移歷史表
4．3．2 采用轉(zhuǎn)移目標(biāo)緩沖器
4．3．3 基于硬件的前瞻執(zhí)行
4．4 多指令流出技術(shù)
4．4．1 基于靜態(tài)調(diào)度的多流出技術(shù)
4．4．2 基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的多流出技術(shù)
4．4．3 超長(zhǎng)指令字技術(shù)
4．4．4 多流出處理機(jī)受到的限制
4．4．5 超流水線處理機(jī)
4．5 循環(huán)展開和指令調(diào)度
4．5．1 循環(huán)展開和指令調(diào)度的基本方法
4．5．2 靜態(tài)超標(biāo)量處理機(jī)中的循環(huán)展開
習(xí)題4
第5章存儲(chǔ)系統(tǒng)
5．1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
5．1．1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
5．1．2 存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能參數(shù)
5．1．3 三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)
5．1．4 存儲(chǔ)層次的4個(gè)問(wèn)題
5．2 Cache基本知識(shí)
5．2．1 基本結(jié)構(gòu)和原理
5．2．2 映像規(guī)則
5．2．3 查找方法
5．2．4 Cache的工作過(guò)程
5．2．5 替換算法
5．2．6 寫策略
5．2．7 Cache性能分析
5．2．8 改進(jìn)Cache性能
5．3 降低Cache不命中率
5．3．13種類型的不命中
5．3．2 增加Cache塊大小
5．3．3 增加Cache容量
5．3．4 提高相聯(lián)度
5．3．5 偽相聯(lián)Cache
5．3．6 硬件預(yù)取
5．3．7 編譯器控制的預(yù)取
5．3．8 編譯優(yōu)化
5．3．9 “犧牲”Cache
5．4 減少Cache不命中開銷
5．4．1 兩級(jí)Cache
5．4．2 讓讀不命中優(yōu)先于寫
5．4．3 寫緩沖合并
5．4．4 請(qǐng)求字處理
5．4．5 非阻塞Cache
5．5 減少命中時(shí)間
5．5．1 容量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Cache
5．5．2 虛擬Cache
5．5．3 Cache訪問(wèn)流水化
5．5．4 蹤跡Cache
5．5．5 Cache優(yōu)化技術(shù)總結(jié)
5．6 并行主存系統(tǒng)
5．6．1 單體多字存儲(chǔ)器
5．6．2 多體交叉存儲(chǔ)器
……
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)群系統(tǒng)
第10章多核系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與編程
附錄
參考文獻(xiàn)