計算機組成與體系結構：性能設計（英文版·原書第11版）

目　　錄
前言
作者簡介
第一部分　概述
第1章　基本概念與計算機演化　1
1.1　組成與體系結構　2
1.2　功能和結構　3
1.3　IAS計算機　11
1.4　邏輯門、存儲器位元、芯片和
　　多芯片模塊　17
1.5　Intel x86體系結構的演化　23
1.6　嵌入式系統(tǒng)　24
1.7　ARM體系結構　29
1.8　關鍵詞、思考題和習題　34
第2章　性能問題　37
2.1　性能設計　38
2.2　多核、MIC和GPGPU　44
2.3　阿姆達爾定律和利特爾法則　45
2.4　計算機性能的基本指標　48
2.5　計算平均值　51
2.6　基準測試和SPEC　59
2.7　關鍵詞、思考題和習題　66
第二部分　計算機系統(tǒng)
第3章　計算機功能和互連的頂層視圖72
3.1　計算機的部件　73
3.2　計算機的功能　75
3.3　互連結構　90
3.4　總線互連　92
3.5　點對點互連　94
3.6　PCIe　99
3.7　關鍵詞、思考題和習題　107
第4章　存儲器層次結構：
　　　　局部性和性能 112
4.1　局部性原理　113
4.2　存儲系統(tǒng)的特性　118
4.3　存儲器層次結構　121
4.4　多級存儲器層次結構的性能建?！?28
4.5　關鍵詞、思考題和習題　135
第5章　cache存儲器　138
5.1　cache存儲器的原理　139
5.2　cache的設計要素　143
5.3　Intel x86的cache組織　165
5.4　IBM z13的cache組織　168
5.5　cache的性能模型　169
5.6　關鍵詞、思考題和習題　173
第6章　內(nèi)部存儲器　177
6.1　半導體主存儲器　178
6.2　糾錯　187
6.3　DDR DRAM　192
6.4　eDRAM　197
6.5　閃存　199
6.6　較新的非易失性固態(tài)存儲器技術 202
6.7　關鍵詞、思考題和習題　205
第7章　外部存儲器　210
7.1　磁盤　211
7.2　RAID　221
7.3　固態(tài)硬盤　231
7.4　光存儲器　234
7.5　磁帶　240
7.6　關鍵詞、思考題和習題　242
第8章　輸入/輸出　245
8.1　外部設備　247
8.2　I/O模塊　249
8.3　編程式I/O　252
8.4　中斷驅動式I/O　256
8.5　DMA　265
8.6　DCA　271
8.7　I/O通道和處理器　278
8.8　外部互連標準　280
8.9　IBM z13 I/O結構　283
8.10　關鍵詞、思考題和習題　287
第9章　操作系統(tǒng)支持　291
9.1　操作系統(tǒng)概述　292
9.2　調(diào)度　303
9.3　存儲器管理　309
9.4　Intel x86存儲器管理　320
9.5　ARM存儲器管理　325
9.6　關鍵詞、思考題和習題　330
第三部分　算術與邏輯
第10章　數(shù)字系統(tǒng)　334
10.1　十進制系統(tǒng)　335
10.2　按位記數(shù)制系統(tǒng)　336
10.3　二進制系統(tǒng)　337
10.4　二進制數(shù)與十進制數(shù)的轉換　337
10.5　十六進制表示法　340
10.6　關鍵詞和習題　342
第11章　計算機算術運算　344
11.1　算術邏輯單元　345
11.2　整數(shù)表示　346
11.3　整數(shù)算術運算　351
11.4　浮點表示　366
11.5　浮點算術運算　374
11.6　關鍵詞、思考題和習題　383
第12章　數(shù)字邏輯　388
12.1　布爾代數(shù)　389
12.2　門　394
12.3　組合電路　396
12.4　時序電路　414
12.5　可編程邏輯器件　423
12.6　關鍵詞和習題　428
第四部分　指令集與匯編語言
第13章　指令集：特征和功能　432
13.1　機器指令特征　433
13.2　操作數(shù)類型　440
13.3　Intel x86和ARM數(shù)據(jù)類型　442
13.4　操作類型　445
13.5　Intel x86和ARM操作類型　458
13.6　關鍵詞、思考題和習題　466
本章附錄　小端、大端和雙端　472
第14章　指令集：尋址方式和
　　　　　指令格式　476
14.1　尋址方式　477
14.2　x86和ARM尋址方式　483
14.3　指令格式　489
14.4　x86和ARM指令格式　497
14.5　關鍵詞、思考題和習題　502
第15章　匯編語言及相關主題　506
15.1　匯編語言概念　507
15.2　運用匯編語言編程的動機　510
15.3　匯編語言元素　512
15.4　示例　518
15.5　匯編器的類型　523
15.6　匯編器　523
15.7　裝載和鏈接　526
15.8　關鍵詞、思考題和習題　533
第五部分　CPU
第16章　CPU的結構和功能　537
16.1　CPU組成　538
16.2　寄存器組成　539
16.3　指令周期　545
16.4　指令流水線技術　548
16.5　用于流水線的處理器結構　566
16.6　x86系列處理器　568
16.7　ARM處理器　575
16.8　關鍵詞、思考題和習題　581
第17章　精簡指令集計算機　586
17.1　指令執(zhí)行特征　588
17.2　大寄存器組方案的使用　593
17.3　基于編譯器的寄存器優(yōu)化　598
17.4　精簡指令集體系結構　600
17.5　RISC流水線技術