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目录 1

前言 1

引论 1

0-1　计算机及其应用的发展 1

0-1-1 电子技术、通讯技术与计算机的发展 1

0-1-2　计算机软件的发展 2

0-1-3　计算机应用的发展 4

0-2　现代科学技术对高性能计算机的需求 5

0-2-1　科学／工程计算方面 5

0-2-2　非数值信息处理方面 6

0-2-3　知识处理与面向人工智能应用方面 7

0-3　多机系统结构的开发 8

第一章　并行处理与多机系统 10

1-1　平行性（parallelism） 10

1-1-1　计算平行性 10

1-1-2　搜索平行性 11

1-1-3　逻辑平行性 13

1-2　平行性的开发——并行处理系统 13

1-2-1　基于传统计算机系统结构的平行性开发 13

1-2-2　流水线多处理机系统 17

1-2-3　阵列计算机（Array Computers） 19

1-2-4　多计算机系统 20

1-3　并行处理系统性能的上限 21

1-4　计算机系统结构的分类 23

1-4-1　Flynn分类法 23

1-4-2　冯氏分类法 23

1-4-3　H？ndler分类法 26

1-5　计算机逻辑结构的类型 28

1-5-1　控制流方式 28

1-5-2　数据流方式 29

1-5-3　归约方式 30

1-5-4　匹配方式 31

1-5-5　按控制-通讯机制的不同，对多机系统逻辑结构的分类 32

1-6　多机系统结构的开发途径 33

第一篇　多处理机系统 36

第二章　多处理机系统结构 36

2-1　结构分类 36

2-1-1　紧耦合系统 36

2-1-2　松耦合系统 41

2-2-1　分时或公用总线 46

2-2　互连方式 46

2-2-2　交叉开关和多端口存储器 49

2-2-3　多级互连网络 52

2-3　多处理机操作系统 57

2-3-1　对多处理机操作系统的要求 57

2-3-2　多处理机操作系统的类型 58

2-3-3　多处理机软件的特殊问题 59

第三章　多处理机系统控制 61

3-1　多处理机调度 61

3-1-1　静态调度 62

3-1-2　动态调度 70

3-1-3　动态负载平衡 74

3-2　进程间通讯 75

3-2-1　进程同步机制 75

3-2-2　用信号灯同步 79

3-2-3　条件临界区 84

3-2-4　用管程同步 87

3-2-5　消息传送通讯方式 90

3-3　系统死锁问题 93

3-3-1　资源分配图 93

3-3-2　预防死锁 95

3-3-3　避免死锁 96

3-3-4　死锁检测 99

3-3-5　解除死锁 100

3-3-6　处理死锁的组合方案 102

第四章　并行处理语言及算法 103

4-1　并行程序设计语言 104

4-1-1 FORK-JOIN语句 104

4-1-2　块结构语言 105

4-1-3　CSP语言 108

4-2　程序并行性检测 110

4-2-1　数据相关关系 111

4-2-2　程序变换方法 116

4-3　并行算法 120

4-3-1　基本概念 120

4-3-2　同步并行算法 121

4-3-3　异步并行算法 123

第五章　向量化及多任务处理 130

5-1 向量化 131

5-1-1　向量处理的基本概念 131

5-1-2 向量处理机 134

5-1-3　向量化技术 144

5-2-1　多任务处理的实现 153

5-2　多任务处理 153

5-2-2　系统硬件及软件支持 154

5-2-3　任务的颗粒性 157

5-2-4 多任务程序设计 159

第一篇参考文献 163

第二篇　非诺依曼程序设计风格与多处理机系统 167

第六章　面向客体的程序设计风格与多处理机 167

6-1　从结构程序设计到面向客体的程序设计 167

6-2　基于客体的程序设计风格 168

6-3 Smallta1k-80 172

6-4 面向客体的程序设计语言与知识表达 177

6-5　面向客体的多机系统结构 179

6-5-1 iAPX432的系统结构 179

6-5-2 面向客体的程序结构 181

6-5-3　面向客体的存储结构 182

6-5-4　客体间的通讯和多处理器并行处理 183

第七章　函数程序设计风格与多处理机 185

7-1 函数程序设计风格 185

7-1-1 Backus纯函数程序设计语言 186

7-1-2　函数程序设计风格和诺依曼程序设计风格的对比 188

7-2 λ-函数程序设计风格及LISP语言 190

7-3　函数程序设计风格的特点和问题 197

7-4　面向FP的计算机体系结构 198

7-4-1　实现Backus纯FP的树结构多处理机 200

7-4-2 LISP机 201

7-4-3　面向作用式语言的通用多处理机 206

第八章　单赋值语言与数据流机 208

8-1　数据驱动概念 208

8-1-1　数据流图 208

8-1-2　操作包和数据令牌 209

8-2-1　高层数据流语言 210

8-2　数据流程序 210

8-2-2　低层数据流语言 212

8-2-3　数据流程序的图表示 213

8-2-4　活动操作型图 215

8-3　数据流机系统结构 215

8-3-1　静态系统结构 216

8-3-2　动态系统结构 217

8-4　数据流机实例 217

8-4-1　MIT的数据流机 218

8-4-2　曼彻斯特数据流机 221

8-4-3 日本电子综合研究所（ETL）的数据流机 222

8-5　数据流机的潜在问题 226

第九章　逻辑程序设计风格与推理机 228

9-1　逻辑程序设计风格 228

9-1-1　谓词逻辑语言的语法与语义 228

9-1-2　Horn-子句 230

9-2　逻辑推理 232

9-2-1　逻辑推理规则 232

9-2-2　形式证明 233

9-2-3　归约-反证推理 234

9-3-1　产生式规则知识表达方式 235

9-3　一阶谓词逻辑与知识表达 235

9-3-2　产生式系统及基于规则的演绎推理 236

9-4 PROLOG语言 238

9-4-1　PROLOG语法与语义的非形式化说明 238

9-4-2　PROLOG与一阶谓词逻辑的Horn-子句表达方式 239

9-5　基于Horn-子句的逻辑程序设计风格的基本特点 240

9-6　逻辑平行性 244

9-6-1　逻辑程序的问题空间表达方式 244

9-6-2　AND/OR平行性的定义 245

9-7　并行推理机 246

9-7-1　DADO 246

9-6-3　归一平行性 246

9-7-2　PIM 248

第二篇参考文献 251

第三篇　智能多机系统 256

第十章　面向人工智能的多机系统 256

10-1　人工智能问题的基本特点 256

10-2　传统计算机系统结构的局限性 257

10-2-1 传统计算机系统结构的特征 257

10-2-2 “Neùmann瓶颈”问题 259

10-2-3　“软件危机” 259

10-3-1　人工智能问题求解的基本模式 263

10-3　智能多机系统的开发 263

10-3-2　智能计算机系统设计观念的转变 264

10-3-3　从问题空间到多处理机的映射 265

10-3-4　智能计算机系统的开发层次 266

10-4　面向人工智能的多机系统结构举例 267

10-4-1 日本的“第五代计算机”研究计划 267

10-4-2　SNAP 272

10-4-3 连接机（Connection Machlne） 272

10-5　通用MIMD多机系统结构举例 274

10-6　面向人工智能多机系统的开发途径 277

第三篇参考文献 279