計算機系統(tǒng)結構

第1章 計算機系統(tǒng)結構概論及并行性的發(fā)展
1.1 計算機系統(tǒng)的層次結構
　1.2 計算機系統(tǒng)結構、計算機組成和計算機實現(xiàn)
　　1.2.1 計算機系統(tǒng)結構的定義和內(nèi)涵
　　1.2.2 計算機組成與計算機實現(xiàn)的定義和內(nèi)涵
　　1.2.3 計算機系統(tǒng)結構、組成和實現(xiàn)的相互影響
　1.3 計算機系統(tǒng)的軟、硬件取舍和定量設計原理
　　1.3.1 軟、硬件取舍的基本原則
　　1.3.2 計算機系統(tǒng)的定量設計原理
　1.4 軟件、應用、器件對系統(tǒng)結構設計的影響
　　1.4.1 軟件發(fā)展對系統(tǒng)結構的影響
　　1.4.2 應用的發(fā)展對系統(tǒng)結構的影響
　　1.4.3 器件的發(fā)展對系統(tǒng)結構的影響
　1.5 系統(tǒng)結構中的并行性發(fā)展和計算機系統(tǒng)分類
　　1.5.1 并行性概念
　　1.5.2 計算機系統(tǒng)的分類
　習題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)結構
　　2.1.2 高級數(shù)據(jù)表示
　　2.1.3 引入數(shù)據(jù)表示的原則
　　2.1.4 浮點數(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
　　2.2.4 物理主存中信息的存儲分布
　2.3 指令系統(tǒng)的設計和優(yōu)化
　　2.3.1 指令系統(tǒng)設計的基本原則
　　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
　　2.4.1 兩種途徑和方向(CISC和RISC)
　　2.4.2 按CISC方向發(fā)展和改進指令系統(tǒng)
　　2.4.3 按RISC方向發(fā)展和改進指令系統(tǒng)
　習題2
第3章 存儲、中斷、總線與I／O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 中斷的響應次序與處理次序
　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
　　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 通道處理機的工作原理和流量設計
　習題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成
　　4.2.3 頁式虛擬存儲器實現(xiàn)中的問題
　4.3 高速緩沖存儲器
　　4.3.1 工作原理和基本結構
　　4.3.2 地址的映象與變換
　　4.3.3 Cache存儲器的LRU替換算法的硬件實現(xiàn)
　　4.3.4 Cache存儲器的透明性及性能分析
　習題4
第5章 標量處理機
　5.1 重疊方式
　　5.1.1 重疊原理與一次重疊
　　5.1.2 相關處理
　5.2 流水方式
　　5.2.1 基本概念
　　5.2.2 標量流水線的主要性能
　　5.2.3 標量流水機的相關處理和控制機構
　5.3 指令級高度并行的超級處理機
　　5.3.1 超標量處理機
　　5.3.2 超長指令字處理機
　　5.3.3 超流水線處理機
　　5.3.4 超標量超流水線處理機
　習題5
第6章 向量處理機
　6.1 向量的流水處理與向量流水處理機
　　6.1.1 向量的處理和向量的流水處理
　　6.1.2 向量流水處理機的結構舉例
　　6.1.3 通過并行、鏈接提高性能
　6.2 陣列處理機的原理
　　6.2.1 陣列處理機的構形和特點
　　6.2.2 ILLIACⅣ的處理單元陣列結構
　　6.2.3 ILLIACⅣ的并行算法舉例
　6.3 SIMD計算機的互連網(wǎng)絡
　　6.3.1 互連網(wǎng)絡的設計目標與互連函數(shù)
　　6.3.2 互連網(wǎng)絡應抉擇的幾個問題
　　6.3.3 基本的單級互連網(wǎng)絡
　　6.3.4 基本的多級互連網(wǎng)絡
　　6.3.5 全排列網(wǎng)絡
　6.4 共享主存構形的陣列處理機中并行存儲器的無沖突訪問
　習題6
第7章 多處理機
　7.1 多處理機的概念、問題和硬件結構
　　7.1.1 多處理機的基本概念和要解決的技術問題
　　7.1.2 多處理機的硬件結構
　7.2 緊耦合多處理機多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 多處理機的性能
　7.4 多處理機的操作系統(tǒng)
　　7.4.1 主從型操作系統(tǒng)
　　7.4.2 各自獨立型操作系統(tǒng)
　　7.4.3 浮動型操作系統(tǒng)
　7.5 多處理機的發(fā)展
　　7.5.1 分布式共享存儲器多處理機
　　7.5.2 對稱多處理機
　　7.5.3 多向量多處理機
　　7.5.4 并行向量處理機
　　7.5.5 大規(guī)模并行處理機
　　7.5.6 機群系統(tǒng)
　習題7
第8章 數(shù)據(jù)流計算機和歸約機
　8.1 數(shù)據(jù)流計算機
　　8.1.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動的概念
　　8.1.2 數(shù)據(jù)流程序圖和語言
　　8.1.3 數(shù)據(jù)流計算機的結構
　　8.1.4 數(shù)據(jù)流計算機存在的問題
　8.2 歸約機
　習題8
參考文獻