全書共分12章。第一章介紹計算機系統(tǒng)結(jié)構的基本概念,包括計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構、系統(tǒng)結(jié)構的定義、分類、設計技術、評價標準和系統(tǒng)結(jié)構的發(fā)展等,第二章介紹數(shù)據(jù)表示、尋址技術、指令格式的優(yōu)化設計、CSIC指令系統(tǒng)和RISC指令系統(tǒng)等,第三章介紹存儲系統(tǒng)原理、虛擬存儲器和高速緩沖存儲器等,第四章介紹輸入輸出原理、中斷系統(tǒng)、通道處理機和輸入輸出處理機,第五章介紹先行控制技術、流水線處理機、超標量處理機、超流水線處理機和超標量超流水線處理機等,第六章介紹向量的基本概念、向量處理機結(jié)構、提高向量處理機性能的方法、向量處理機的性能評價等,第七章介紹互連網(wǎng)絡的基本概念、消息傳遞機制和互連網(wǎng)絡實例,第八章介紹SIMD計算機模型、結(jié)構、實例和SIMD計算機的應用,第九章介紹多處理機結(jié)構、性能和Cache一致性等,第十章介紹多處理機算法,包括同步技術、并行搜索、串行算法到并行算法的轉(zhuǎn)換、并行程序設計語言及其實現(xiàn)方法等,第十一章介紹數(shù)據(jù)流計算機、數(shù)據(jù)庫機與知識庫機、面向函數(shù)程序設計語言的歸約機,最后第十二章是實驗:DLX處理機,通過實驗能夠加深對本書主要內(nèi)容的理解。每章后附有大量習題。
本書是計算機專業(yè)本科生“計算機系統(tǒng)結(jié)構”課程的通用教材,也可作為有關專業(yè)研究生的教材和有關科技工作者的專業(yè)參考書。
這套教材已伴隨著計算機科學與技術的飛速發(fā)展茁壯成長了二十余年,獲得了國家科學技術進步獎、國家級優(yōu)秀教材特等獎等29項部級以上獎勵,被幾百所高校選作教材,教學效果好,F(xiàn)經(jīng)修訂和增加新品種、新內(nèi)容,基本涵蓋了本科生和碩士研究生的主要課程。這套系列教材體系完整、結(jié)構嚴謹、理論結(jié)合實際、注重素質(zhì)培養(yǎng)! ”緯怯嬎銠C專業(yè)本科生的通用教材,也可作為相關專業(yè)研究生教材及科技工作者的專業(yè)參考書,主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)表示、尋址技術、指令系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、標量處理機、向量處理機、互連網(wǎng)絡、并行處理機和多處理機等! ∪珪詸M向方式組織教學內(nèi)容,在全面講解計算機系統(tǒng)結(jié)構基本原理的同時,每章通過幾個實例來具體介紹典型的計算機系統(tǒng),即介紹計算機系統(tǒng)結(jié)構方面已經(jīng)成熟的技術,也介紹國內(nèi)外最新研究成果。每章后面附有大量的習題,可以幫助讀者更加全面地理解本書的內(nèi)容! ⊥ㄟ^學習本書,能夠掌握計算機系統(tǒng)結(jié)構的基本概念、基本原理、基本結(jié)構和基本分析方法,能夠建立起計算機系統(tǒng)的完整概念。
鄭緯民 男,浙江寧波人。1970年畢業(yè)于清華大學自動控制系并留校任教。1982年在清華大學計算機系獲碩士學位,F(xiàn)任中國計算機學會理事、計算機體系結(jié)構專業(yè)委員會副主任,清華大學計算機系教授、博士生導師,高性能計算研究所所長! ∴嵕暶窠淌诙嗄陙硪恢睆氖虏⑿刑幚
第一章 計算機系統(tǒng)結(jié)構的基本概念
1.1 計算機系統(tǒng)結(jié)構
1.1.1 計算機系統(tǒng)層次結(jié)構
1.1.2 計算機系統(tǒng)結(jié)構定義
1.1.3 計算機組成與實現(xiàn)
1.1.4 計算機系統(tǒng)結(jié)構的分類
1.2 計算機系統(tǒng)設計技術
1.2.1 計算機系統(tǒng)設計的定量原理
1.2.2 計算機系統(tǒng)設計者的主要任務
1.2.3 計算機系統(tǒng)設計的主要方法
1.3 系統(tǒng)結(jié)構的評價標準
1.3.1 性能
1.3.2 成本
1.4 計算機系統(tǒng)結(jié)構的發(fā)展
1.4.1 馮·諾依曼結(jié)構 第一章 計算機系統(tǒng)結(jié)構的基本概念
1.1 計算機系統(tǒng)結(jié)構
1.1.1 計算機系統(tǒng)層次結(jié)構
1.1.2 計算機系統(tǒng)結(jié)構定義
1.1.3 計算機組成與實現(xiàn)
1.1.4 計算機系統(tǒng)結(jié)構的分類
1.2 計算機系統(tǒng)設計技術
1.2.1 計算機系統(tǒng)設計的定量原理
1.2.2 計算機系統(tǒng)設計者的主要任務
1.2.3 計算機系統(tǒng)設計的主要方法
1.3 系統(tǒng)結(jié)構的評價標準
1.3.1 性能
1.3.2 成本
1.4 計算機系統(tǒng)結(jié)構的發(fā)展
1.4.1 馮·諾依曼結(jié)構
1.4.2 軟件對系統(tǒng)結(jié)構的影響
1.4.3 價格對系統(tǒng)結(jié)構的影響
1.4.4 應用對系統(tǒng)結(jié)構的影響
1.4.5 VLSI對系統(tǒng)結(jié)構的影響
1.4.6 技術的發(fā)展對價格的影響
1.4.7 算法和系統(tǒng)結(jié)構
習題一
第二章 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)類型
2.1.2 浮點數(shù)據(jù)表示
2.1.2.1 浮點數(shù)的表數(shù)范圍
2.1.2.2 浮點數(shù)的表數(shù)精度
2.1.2.3 浮點數(shù)的表數(shù)效率
2.1.2.4 浮點數(shù)尾數(shù)基值的選擇
2.1.2.5 浮點數(shù)格式的設計
2.1.2.6 浮點數(shù)的舍入處理
2.1.2.7 警戒位的設置方法
2.1.3 自定義數(shù)據(jù)表示
2.1.3.1 帶標志符的數(shù)據(jù)表示法
2.1.3.2 數(shù)據(jù)描述符表示法
2.2 尋址技術
2.2.1 編址方式
2.2.1.1 編址單位
2.2.1.2 零地址空間個數(shù)
2.2.1.3 輸入輸出設備的非線性編址
2.2.1.4 并行存儲器的編址技術
2.2.2 尋址方式
2.2.2.1 尋址方式的設計思想
2.2.2.2 間接尋址與變址尋址
2.2.2.3 寄存器尋址
2.2.2.4 堆棧尋址方式
2.2.3 定位方式
2.2.3.1 邏輯地址與物理地址
2.2.3.2 直接定位方式
2.2.3.3 靜態(tài)定位方式
2.2.3.4 動態(tài)定位方式
2.3 指令格式的優(yōu)化設計
2.3.1 指令的組成
2.3.2 操作碼的優(yōu)化表示
2.3.2.1 固定長操作碼
2.3.2.2 Huffman編碼法
2.3.2.3 擴展編碼法
2.3.3 地址碼的優(yōu)化表示
2.3.3.1 地址碼個數(shù)的選擇
2.3.3.2 縮短地址碼長度的方法
2.3.4 指令格式設計舉例
2.4 指令系統(tǒng)的功能設計
2.4.1 基本指令系統(tǒng)
2.4.2 復雜指令系統(tǒng)(CISC)
2.4.2.1 目標程序的優(yōu)化
2.4.2.2 對高級語言和編譯程序的支持
2.4.2.3 操作系統(tǒng)的優(yōu)化實現(xiàn)
2.4.3 精簡指令系統(tǒng)(RISC)
2.4.3.1 從CISC到RISC
2.4.3.2 RISC的定義與特點
2.4.3.3 減少指令平均執(zhí)行周期數(shù)是RISC思想的精華
2.4.3.4 RISC的關鍵技術
2.4.3.5 RISC優(yōu)化編譯技術
習題二
……
第三章 存儲系統(tǒng)
第四章 輸入輸出系統(tǒng)
第五章 標量處理機
第六章 向量處理機
第七章 互連網(wǎng)絡
第八章 SIMD計算機
第九章 多處理機
第十章 多處理機算法
第十一章 計算機系統(tǒng)結(jié)構的新發(fā)展
第十二章 實驗:DLX處理器
參考文獻