第1章 計算機系統結構的基本概念
1.0 學習指南
1.1 計算機系統的多層次結構
1.2 計算機系統結構、組成與實現
1.2.1 計算機系統結構、組成、實現的定義
1.2.2 計算機系統結構、組成和實現的相互關系
1.3 軟硬件取舍與計算機系統的設計思路
1.3.1 軟硬件取舍的基本原則
1.3.2 計算機系統的設計思路
1.4 計算機設計的量化準則
1.4.1 計算機系統設計的定量原理
1.4.2 衡量計算機系統性能的主要標準
1.4.3 計算機性能的比較
1.4.4 計算機系統的性能評價
1.5 對系統結構的影響因素
1.5.1 軟件對系統結構的影響
1.5.2 器件和應用對系統結構的影響
1.6 系統結構中的并行性
1.6.1 并行性概念
1.6.2 并行處理系統的結構與多機系統的耦合度
1.7 計算機系統的分類
1.7.1 Flynn分類法
1.7.2 其他分類法
習題1
第2章 數據表示與指令系統
2.0 學習指南
2.1 數據表示
2.1.1 數據表示與數據結構
2.1.2 高級數據表示
2.1.3 引入數據表示的原則
2.2 尋址方式
2.2.1 尋址方式分析
2.2.2 間接尋址方式與變址尋址方式的比較
2.2.3 程序在主存中的定位技術
2.3 指令系統的設計和優化
2.3.1 指令操作碼的優化
2.3.2 指令字格式的優化
2.4 指令系統的發展和改進
2.4.1 CISC和RISC
2.4.2 按CISC方向發展與改進指令系統
2.4.3 按RISC方向發展與改進指令系統
2.4.4 設計RISC的關鍵技術
2.5 典型的RISC處理器
2.5.1 ARM嵌入式處理器
2.5.2 MIPS嵌入式處理器
2.6 Intel嵌入式處理器
2.6.1 Atom處理器
2.6.2 Quark處理器
習題2
第3章 輸入輸出系統
3.0 學習指南
3.1 輸入輸出系統概述
3.2 磁盤陣列
3.2.1 RAID 簡介
3.2.2 RAID的分級
3.3 總線設計
3.3.1 總線特點
3.3.2 總線的數據寬度
3.3.3 總線定時控制
3.3.4 總線的集中仲裁方式
3.3.5 總線的分布仲裁方式
3.4 通道處理機
3.4.1 通道的作用和功能
3.4.2 通道工作過程
3.4.3 通道的類型
3.4.4 通道中的數據傳送過程
3.4.5 通道的流量分析
習題3
第4章 存儲體系
4.0 學習指南
4.1 存儲體系概念和并行存儲系統
4.1.1 存儲體系的引出
4.1.2 并行存儲系統
4.1.3 存儲體系定義和分支
4.1.4 存儲體系的性能參數
4.1.5 雙口RAM
4.2 虛擬存儲系統
4.2.1 虛擬存儲管理方式
4.2.2 頁式虛擬存儲系統構成
4.2.3 頁式虛擬存儲系統實現中的問題
4.3 高速緩沖存儲器
4.3.1 Cache存儲系統基本結構
4.3.2 地址映像和變換
4.3.3 替換算法的實現
4.3.4 Cache的透明性及性能分析
4.4 Cache主存輔存三級層次
4.5 ARM存儲系統
習題4
第5章 流水線和向量處理機
5.0 學習指南
5.1 重疊方式
5.1.1 重疊原理和一次重疊
5.1.2 相關處理
5.2 流水方式
5.2.1 基本概念
5.2.2 流水線處理機的主要性能
5.2.3 流水線調度
5.2.4 流水機器的相關處理和控制機構
5.3 向量的流水處理與向量流水處理機
5.3.1 向量的流水處理
5.3.2 向量流水處理機
5.4 指令級高度并行的超級處理機
5.4.1 超標量處理機
5.4.2 超流水線處理機
5.4.3 超標量超流水線處理機
5.4.4 三種指令級并行處理機性能比較
5.4.5 超長指令字處理機
5.5 ARM流水線處理器舉例
習題5
第6章 并行處理機和互連網絡
6.0 學習指南
6.1 并行處理機原理
6.1.1 并行處理機定義及特點
6.1.2 陣列處理機的構形與特點
6.2 陣列處理機的并行算法
6.3 互連網絡的基本概念
6.3.1 互連網絡的設計目標及互連函數
6.3.2 設計互連網絡時應考慮的問題
6.4 互連網絡的種類
6.4.1 靜態互連網絡
6.4.2 循環互連網絡
6.4.3 基本的單級互連網絡
6.4.4 多級互連網絡
6.4.5 全排列網絡
6.5 并行存儲器的無沖突訪問
習題6
第7章 多處理機與多計算機
7.0 學習指南
7.1 多處理機概念
7.1.1 多處理機定義
7.1.2 多處理機分類
7.1.3 多處理機特點和主要技術問題
7.2 多處理機結構
7.2.1 共享存儲器結構
7.2.2 分布式存儲器結構
7.2.3 大規模并行處理機
7.2.4 機群
7.3 多核處理器
7.3.1 多核處理器定義與結構
7.3.2 Intel多核處理器
7.3.3 AMD多核處理器
7.3.4 ARM多核處理器
7.4 多處理機的多Cache一致性
7.4.1 存儲器一致性定義
7.4.2 多Cache一致性問題的產生
7.4.3 多Cache一致性問題解決方法
7.5 多處理機的機間互連形式
7.6 程序并行性
7.6.1 并行算法
7.6.2 程序段間的相關性分析
7.6.3 并行程序設計語言
7.7 多處理機的性能
7.7.1 基本模型
7.7.2 N臺處理機系統的基本模型
7.8 多處理機的操作系統
7.8.1 主從型操作系統
7.8.2 各自獨立型操作系統
7.8.3 浮動型操作系統
習題7
參考文獻