計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(第五版)》是在原書第四版的基礎(chǔ)上修訂而成的。這次修訂的重點(diǎn)是第1、4、5、6章。
　　《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(第五版)》系統(tǒng)地講述了計(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)、基本分析方法以及近年來在該領(lǐng)域的進(jìn)展。
　　全書共8章。主要內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及并行性的開發(fā)；數(shù)據(jù)表示、尋址方式與指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、發(fā)展和改進(jìn)；存儲、中斷、總線與輸入/輸出系統(tǒng)；虛擬存儲器、cache存儲器、三級存儲層次和存儲系統(tǒng)的保護(hù)；重疊方式和流水方式的標(biāo)量處理機(jī)及指令級高度并行的超級處理機(jī)；向量的流水處理和向量流水處理機(jī)、陣列處理機(jī)的原理、并行算法和互連網(wǎng)絡(luò)；多處理機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、多cache的一致性、程序的并行性和性能、操作系統(tǒng)和多處理機(jī)的發(fā)展；數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)和歸約機(jī)。
　　《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(第五版)》內(nèi)容豐富，取材適當(dāng)，每章有大量例題和習(xí)題。每章末均有本章小結(jié)，給出本章“知識點(diǎn)和能力層次要求”以及“重點(diǎn)和難點(diǎn)”。書末附有各章習(xí)題參考答案。
　　《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(第五版)》可作為計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生和相關(guān)專業(yè)研究生的教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域科技人員的參考書。

書籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及并行性的開發(fā)
　1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
　1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
　　1.2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的定義和內(nèi)涵
　　1.2.2 計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的定義及內(nèi)涵
　　1.2.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)的相互影響
　1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件取舍和性能評測及定量設(shè)計(jì)原理
　　1.3.1 軟、硬件取舍的基本原則
　　1.3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評測及定量設(shè)計(jì)原理
　　1.3.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和方法
　1.4 軟件、應(yīng)用、器件的發(fā)展對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響
　　1.4.1 軟件的發(fā)展對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響
　　1.4.2 應(yīng)用的發(fā)展對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響
　　1.4.3 器件的發(fā)展對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響
　1.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的并行性開發(fā)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類
　　1.5.1 并行性的概念和開發(fā)
　　1.5.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類
　1.6 本章小結(jié)
　　1.6.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　1.6.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　習(xí)題1
第2章 數(shù)據(jù)表示、尋址方式與指令系統(tǒng)
　2.1 數(shù)據(jù)表示
　　2.1.1 數(shù)據(jù)表示與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　2.1.2 高級數(shù)據(jù)表示
　　2.1.3 引人數(shù)據(jù)表示的原則
　　2.1.4 浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)基值大小和下溢處理方法的選擇
　2.2 尋址方式
　　2.2.1 尋址方式的三種面向
　　2.2.2 尋址方式在指令中的指明
　　2.2.3 程序在主存中的定位技術(shù)
　　2.2.4 物理主存中信息的存儲分布
　2.3 指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化
　　2.3.1 指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
　　2.3.2 指令操作碼的優(yōu)化
　　2.3.3 指令字格式的優(yōu)化
　2.4 指令系統(tǒng)的發(fā)展和改進(jìn)
　　2.4.1 兩種途徑和方向(cisc和risc)
　　2.4.2 按cisc方向發(fā)展和改進(jìn)指令系統(tǒng)
　　2.4.3 按risc方向發(fā)展和改進(jìn)指令系統(tǒng)
　2.5 本章小結(jié)
　　2.5.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　2.5.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　習(xí)題2
第3章 存儲、中斷、總線與輸入／輸出系統(tǒng)
　3.1 存儲系統(tǒng)的基本要求和并行主存系統(tǒng)
　　3.1.1 存儲系統(tǒng)的基本要求
　　3.1.2 并行主存系統(tǒng)
　3.2 中斷系統(tǒng)
　　3.2.1 中斷的分類和分級
　　3.2.2 中斷的響應(yīng)次序與處理次序
　　3.2.3 中斷系統(tǒng)的軟、硬件功能分配
　3.3 總線系統(tǒng)
　　3.3.1 總線的分類
　　3.3.2 總線的控制方式
　　3.3.3 總線的通信技術(shù)
　　3.3.4 數(shù)據(jù)寬度與總線線數(shù)
　3.4 輸入／輸出系統(tǒng)
　　3.4.1 輸入／輸出系統(tǒng)概述
　　3.4.2 通道處理機(jī)的工作原理和流量設(shè)計(jì)
　　3.4.3 外圍處理機(jī)
　3.5 本章小結(jié)
　　3.5.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　3.5.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　　習(xí)題3
第4章 存儲體系
　4.1 基本概念
　　4.1.1 存儲體系及其分支
　　4.1.2 存儲體系的構(gòu)成依據(jù)
　　4.1.3 存儲體系的性能參數(shù)
　4.2 虛擬存儲器
　　4.2.1 虛擬存儲器的管理方式
　　4.2.2 頁式虛擬存儲器的構(gòu)成
　　4.2.3 頁式虛擬存儲器實(shí)現(xiàn)中的問題
　4.3 高速緩沖存儲器
　　4.3.1 工作原理和基本結(jié)構(gòu)
　　4.3.2 地址的映像與變換
　　4.3.3 cache存儲器的lru替換算法的硬件實(shí)現(xiàn)
 　4.3.4 cache存儲器的透明性及性能分析
　4.4 三級存儲體系
　　4.4.1 物理地址cache
　　4.4.2 虛地址cache
　　4.4.3 全cache技術(shù)
　4.5 存儲系統(tǒng)的保護(hù)
　4.6 本章小結(jié)
　 4.6.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　4.6.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　習(xí)題4
第5章 標(biāo)量處理機(jī)
　5.1 重疊方式
　　5.1.1 重疊原理與一次重疊
　　5.1.2 相關(guān)處理
　5.2 流水方式
　　5.2.1 基本概念
　　5.2.2 標(biāo)量流水線的主要性能
　　5.2.3 標(biāo)量流水機(jī)的相關(guān)處理和控制機(jī)構(gòu)
　5.3 指令級高度并行的超級處理機(jī)
　　5.3.1 超標(biāo)量處理機(jī)
　　5.3.2 超長指令字處理機(jī)
　　5.3.3 超流水線處理機(jī)
　　5.3.4 超標(biāo)量超流水線處理機(jī)
　5.4 本章小結(jié)
　　5.4.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　5.4.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　　習(xí)題5
第6章 向量處理機(jī)
　6.1 向量的流水處理和向量流水處理機(jī)
　　6.1.1 向量的處理和向量的流水處理
　　6.1.2 向量流水處理機(jī)的結(jié)構(gòu)舉例
　　6.1.3 通過并行、鏈接提高性能
　　6.1.4 提高向量流水處理速度的其他辦法
　6.2 陣列處理機(jī)的原理
　　6.2.1 陣列處理機(jī)的構(gòu)形和特點(diǎn)
　　6.2.2 illiacⅳ的處理單元陣列結(jié)構(gòu)
　　6.2.3 illiacⅳ的并行算法舉例
　6.3 simd計(jì)算機(jī)的互連網(wǎng)絡(luò)
　 6.3.1 互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)目標(biāo)與互連函數(shù)
　　6.3.2 互連網(wǎng)絡(luò)應(yīng)抉擇的幾個問題
　　6.3.3 基本的單級互連網(wǎng)絡(luò)
　　6.3.4 基本的多級互連網(wǎng)絡(luò)
　　6.3.5 全排列網(wǎng)絡(luò)
　6.4 共享主存構(gòu)形的陣列處理機(jī)中并行存儲器的無沖突訪問
　6.5 脈動陣列流水處理機(jī)
　　6.5.1 脈動陣列結(jié)構(gòu)的原理
　　6.5.2 通用脈動陣列結(jié)構(gòu)
　6.6 本章小結(jié)
　　6.6.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　6.6.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　　習(xí)題6
　　第7章 多處理機(jī)
　　7.1 多處理機(jī)的概念、問題和硬件結(jié)構(gòu)
　　7.1.1 多處理機(jī)的基本概念和要解決的技術(shù)問題
　　7.1.2 多處理機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
　　7.2 緊耦合多處理機(jī)多cache的一致性問題
　　7.2.1 多cache的一致性問題的產(chǎn)生
　　7.2.2 多cache的一致性問題的解決辦法
　　7.3 多處理機(jī)的并行性和性能
　　7.3.1 并行算法
　　7.3.2 程序并行性分析
　　7.3.3 并行語言與并行編譯
　　7.3.4 多處理機(jī)的性能
　　7.4 多處理機(jī)的操作系統(tǒng)
　　7.4.1 主從型操作系統(tǒng)
　　7.4.2 各自獨(dú)立型操作系統(tǒng)
　　7.4.3 浮動型操作系統(tǒng)
　　7.5 多處理機(jī)的發(fā)展
　　7.5.1 分布式共享存儲器多處理機(jī)
　　7.5.2 對稱多處理機(jī)
　　7.5.3 多向量多處理機(jī)
　　7.5.4 并行向量處理機(jī)
　　7.5.5 大規(guī)模并行處理機(jī)
　　7.5.6 機(jī)群系統(tǒng)
　　7.6 本章小結(jié)
　　7.6.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　7.6.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　　習(xí)題7
　　第8章 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)和歸約機(jī)
　　8.1 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)
　　8.1.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動的要領(lǐng)
　　8.1.2 數(shù)據(jù)流程序圖和語言
　　8.1.3 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)
　　8.1.4 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)存在的問題
　　8.1.5 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的進(jìn)展
　　8.2 歸約機(jī)
　　8.3 本章小結(jié)
　　8.3.1 知識點(diǎn)和能力層次要求
　　8.3.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)
　　習(xí)題8
　　附錄 習(xí)題參考答案
　　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：由于軟件相對于硬件的成本越來越貴，產(chǎn)量和可靠性的提高越來越困難，要改變過去那種把主要功能負(fù)擔(dān)加在軟件上以簡化硬件的做法，希望重新分配軟、硬件功能，充分利用硬、器件技術(shù)發(fā)展帶來的好處，為程序設(shè)計(jì)提供更好的支持。但是目前已積累了大量成熟的軟件，加上軟件生產(chǎn)率又很低，軟件的排錯比編寫難，所以除非特殊情況，程序設(shè)計(jì)者一般不愿意，也不應(yīng)該在短時間里按新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、新的指令系統(tǒng)去重新設(shè)計(jì)軟件。為此，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，提出應(yīng)在新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上解決好軟件的可移植性問題。軟件的可移植性（Portability）指的是軟件不修改或只經(jīng)少量修改就可由一臺機(jī)器移到另一臺機(jī)器上運(yùn)行，同一軟件可應(yīng)用于不同的環(huán)境。實(shí)踐證明是可靠的軟件就能長期使用，不會因機(jī)器更新而要重新編寫，這樣，既大大減少了編制軟件的工作量，又能迅速用上新的硬件技術(shù)，更新系統(tǒng)，讓新系統(tǒng)立即發(fā)揮效能。同時，軟件設(shè)計(jì)者也就有精力開發(fā)全新的軟件。實(shí)現(xiàn)軟件移植的技術(shù)主要有如下幾種。1.統(tǒng)一高級語言由于高級語言是面向題目和算法的，與機(jī)器的具體結(jié)構(gòu)關(guān)系不大，如果能統(tǒng)一出一種可滿足各種應(yīng)用需要的通用高級語言，那么用這種高級語言編寫的應(yīng)用軟件就可以移植于不同機(jī)器，如果操作系統(tǒng)的全部或一部分用這種高級語言編寫，則系統(tǒng)軟件中的這部分也可以移植。所以實(shí)現(xiàn)軟件移植的一種技術(shù)是如何統(tǒng)一高級語言，設(shè)計(jì)出一種完全通用的高級語言，為所有程序員所使用。這種技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)相同以至完全不同的機(jī)器之間高級語言程序的軟件移植。問題是至今雖然已有上百種高級語言，但沒有一種是對各種應(yīng)用真正通用的高級語言，這有以下幾方面原因。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(第5版)》是新世紀(jì)計(jì)算機(jī)類本科規(guī)劃教材之一。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PDF格式下載

---