計算機體系結構習題與解答

內容概要

本書介紹了與計算機體系結構相關的各種主題。第1章到第5章介紹了計算機體系結構課程中的許多基本概念，包括：數(shù)據(jù)表示與算術運算、計算機組織、編程模型、處理器設計。第6章和7章分別討論了流水線和指令級并行性方法，它們都是影響現(xiàn)代處理器的重要因素。第8章到第10章介紹了各種存儲器系統(tǒng)的設計，包括存儲器層次結構、高速緩沖存儲器和虛擬存儲器。第11章討論了輸入/輸出系統(tǒng)。第12章介紹了多處理器系統(tǒng)。    通過閱讀本書，讀者能夠迅速了解與計算機體系結構相關的各種知識，并將其應用到其他課程的學習和編程實踐中。本書內容全面，每章均提供了大量的實例和習題，是學習計算機體系結構課程的一本極佳教輔材料。

書籍目錄

第1章 概述  1.1 本書目的  1.2 假定背景  1.3 涵蓋材料  1.4 本章目標  1.5 技術趨勢  1.6 性能測度  1.7 加速比  1.8 Amdahl定律  1.9 本章小結  習題與解答第2章 數(shù)據(jù)表示與計算機算術運算  2.1 本章目標  2.2 從電子到比特  2.3 正整數(shù)的二進制表示  2.4 正整數(shù)的算術運算    2.5 負整數(shù)  2.6 浮點數(shù)  2.7 本章小結  習題與解答第3章 計算機組織  3.1 本章目標  3.2 本章概述  3.3 程序  3.4 操作系統(tǒng)  3.5 計算機組織  3.6 本章小結  習題與解答  第4章 編程模型  4.1 本章目標  4.2 本章概述  4.3 指令類型  4.4 基于堆棧的體系結構  4.5 通用寄存器體系結構  4.6 對基于堆棧的體系結構與通用寄存器體系結構進行比較  4.7 利用堆棧來實現(xiàn)過程調用  4.8 本章小結  習題與解答第5章 處理器設計  5.1 本章目標  5.2 本章概述  5.3 指令集體系結構  5.4 處理器微體系結構  5.5 本章小結  習題與解答第6章 流水線  6.1 本章目標  6.2 本章概述  6.3 流水線  6.4 指令冒險及其對吞吐量的影響  6.5 流水線處理器中的預測執(zhí)行時間  6.6 結果轉發(fā)（旁路）  6.7 本章小結  習題與解答 第7章 指令級并行性  7.1 本章目標  7.2 本章概述  7.3 什么是指令級并行性？  7.4 指令級并行性的局限性  7.5 超標量處理器  7.6 順序執(zhí)行與亂序執(zhí)行    7.7 寄存器重命名  7.8 超長指令字處理器  7.9 指令級并行性的編譯技術  7.10 本章小結  習題與解答第8章 存儲器系統(tǒng)  8.1 本章目標  8.2 本章概述  8.3 延時、吞吐量和帶寬  8.4 存儲器層次結構  8.5 存儲器技術  8.6 本章小結  習題與解答第9章 高速緩沖存儲器  9.1 本章目標  9.2 本章概述  9.3 數(shù)據(jù)Cache、指令Cache和統(tǒng)一Cache  9.4 描述Cache  9.5 容量  9.6 行長  9.7 相聯(lián)度  9.8 替換策略  9.9 寫回式Cache與寫直達式Cache  9.10 Cache實現(xiàn)  9.11 標記陣列  9.12 命中/失效邏輯  9.13 數(shù)據(jù)陣列  9.14 對Cache失效進行細分  9.15 多級Cache  9.16 本章小結  習題與解答第10章 虛擬存儲器  10.1 本章目標  10.2 本章概述  10.3 地址轉換    10.4 請求調頁與頁面交換  10.5 頁表  10.6 轉換旁路緩沖器  10.7 保護  10.8 Cache與虛擬存儲器  10.9 本章小結  習題與解答  第11章 輸入/輸出  11.1 本章目標  11.2 本章概述  11.3 I/O總線  11.4 中斷  11.5 存儲器映射I/O  11.6 直接存儲器訪問  11.7 輸入/輸出設備  11.8 磁盤系統(tǒng)  11.9 本章小結  習題與解答第12章 多處理機系統(tǒng)  12.1 本章目標  12.2 本章概述  12.3 加速比與性能  12.4 多處理機系統(tǒng)  12.5 消息傳遞系統(tǒng)  12.6 共享式存儲器系統(tǒng)  12.7 消息傳遞與共享式存儲器比較  12.8 本章小結  習題與解答索引

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