計算機系統結構（第3版）

定　價：￥55.00

作　者：	張晨曦等著
出版社：	高等教育出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787040568141	出版時間：	2022-01-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數：	432	字數：

內容簡介

　　本書系統地論述了計算機系統結構的基本概念、基本原理、基本結構和基本方法，強調采用量化的分析方法，使讀者能夠更具體、實際地分析和理解計算機系統結構。全書共10章：第1章論述計算機系統結構的基本概念以及定量分析基礎。第2章論述計算機指令集的設計、RISC技術以及MIPS指令集結構。第3章論述流水線及其性能分析、流水線中的相關和沖突及其解決方法、向量處理機。第4章論述指令級并行性開發(fā)。第5章論述Cache的基本知識、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間的方法。第6章論述總線、通道處理機及其流量分析、廉價磁盤冗余陣列RAID。第7章論述互連函數、互連網絡的結構參數與性能指標、靜態(tài)互連網絡、動態(tài)互連網絡以及消息傳遞機制等。第8章論述對稱式共享存儲器系統結構、分布式共享存儲器系統結構、多Cache一致性、同步以及同時多線程技術。第9章論述機群的結構、軟件模型以及分類。第10章論述多核架構、實例以及基于多核的并行程序設計。附錄為本課程配套的模擬實驗。共給出8個實驗，每個實驗包括實驗目的、實驗內容及實驗步驟。這些實驗都可以在阿里云上的進行，無需另外安裝平臺。本書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。

作者簡介

　　張晨曦，同濟大學教授，博士生導師。入選***“有突出貢獻中青年專家”，國家杰出青年科學基金獲得者。曾獲上海高等學校教學名師獎和上海市育才獎。先后主持一項國家973計劃課題和5項國家自然科學基金項目。負責建設的計算機系統結構課程和計算機組成原理課程被評為上海市精品課程，計算機系統結構課程入選***精品資源共享課。從事計算機系統結構教學和研究30余年，開發(fā)出國內第1套用于本課程的動畫課件以及國內第1套系統結構模擬器。主編的《計算機系統結構》教材被評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，另一部獲全國優(yōu)秀科技圖書一等獎。

圖書目錄

第1章計算機系統結構的基本概念
1．1 引言
1．2 計算機系統結構的概念
1．2．1 計算機系統的層次結構
1．2．2 計算機系統結構的定義
1．2．3 計算機組成和計算機實現
1．2．4 計算機系統結構的分類
1．3 定量分析技術
1．3．1 計算機系統設計的設計原則和定量原理
1．3．2 計算機系統的性能評測
1．4 計算機系統結構的發(fā)展
1．4．1 馮·諾依曼結構
1．4．2 軟件對系統結構的影響
1．4．3 器件發(fā)展對系統結構的影響
1．4．4 應用對系統結構的影響
I．5 計算機系統結構中并行性的發(fā)展
1．5．1 并行性的概念
1．5．2 提高并行性的技術途徑
1．5．3 單處理機系統中并行性的發(fā)展
1．5．4 多處理機系統中并行性的發(fā)展
習題1
第2章計算機指令集結構
2．1 指令集結構的分類
2．2 尋址方式
2．3 指令集結構的功能設計
2．3．1 CISC指令集結構的功能設計
2．3．2 RISC指令集結構的功能設計
2．3．3 控制指令
2．4 操作數的類型和大小
2．5 指令格式的設計
2．6 MIPS指令集結構
2．6．1 MIPS的寄存器
2．6．2 MIPS的數據表示
2．6．3 MIPS的數據尋址方式
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的浮點操作
習題2
第3章流水線技術
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
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 流水線設計中的若干問題
3．3 流水線的相關與沖突
3．3．1 一個經典的5段流水線
3．3．2 相關與流水線沖突
3．4 流水線的實現
3．4．1 MIPS的一種簡單實現
3．4．2 基本的MIPS流水線
3．5 向量處理機
3．5．1 向量的處理方式
3．5．2 向量處理機的結構
3．5．3 提高向量處理機性能的方法
3．5．4 向量處理機的性能評價
習題3
第4章指令級并行
4．1 指令級并行的概念
4．2 指令的動態(tài)調度
4．2．1 動態(tài)調度的基本思想
4．2．2 Tomasulo算法
4．3 動態(tài)分支預測技術
4．3．1 采用轉移歷史表
4．3．2 采用轉移目標緩沖器
4．3．3 基于硬件的前瞻執(zhí)行
4．4 多指令流出技術
4．4．1 基于靜態(tài)調度的多流出技術
4．4．2 基于動態(tài)調度的多流出技術
4．4．3 超長指令字技術
4．4．4 多流出處理機受到的限制
4．4．5 超流水線處理機
4．5 循環(huán)展開和指令調度
4．5．1 循環(huán)展開和指令調度的基本方法
4．5．2 靜態(tài)超標量處理機中的循環(huán)展開
習題4
第5章存儲系統
5．1 存儲系統的層次結構
5．1．1 存儲系統的層次結構
5．1．2 存儲系統的性能參數
5．1．3 三級存儲系統
5．1．4 存儲層次的4個問題
5．2 Cache基本知識
5．2．1 基本結構和原理
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 提高相聯度
5．3．5 偽相聯Cache
5．3．6 硬件預取
5．3．7 編譯器控制的預取
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 請求字處理
5．4．5 非阻塞Cache
5．5 減少命中時間
5．5．1 容量小、結構簡單的Cache
5．5．2 虛擬Cache
5．5．3 Cache訪問流水化
5．5．4 蹤跡Cache
5．5．5 Cache優(yōu)化技術總結
5．6 并行主存系統
5．6．1 單體多字存儲器
5．6．2 多體交叉存儲器
……
第6章輸入/輸出系統
第7章互連網絡
第8章多處理機
第9章機群系統
第10章多核系統結構與編程
附錄
參考文獻