计算机系统结构学习指导与题解PDF电子书下载

第1章 计算机系统结构的基础知识 1

1.1 基本要求与难点 1

1.1.1 基本要求 1

1.1.2 难点 1

1.2 知识要点 1

1.2.1 计算机系统结构的基本概念 1

1.2.2 计算机系统的设计 3

1.2.3 计算机系统的性能评测 5

1.2.4 计算机系统结构的发展 7

1.2.5 计算机系统结构中并行性的发展 9

习题 11

题解 15

第2章 指令系统的设计 24

2.1 基本要求与难点 24

2.1.1 基本要求 24

2.1.2 难点 24

2.2 知识要点 24

2.2.1 指令系统结构的分类 24

2.2.2 寻址方式 25

2.2.3 指令系统的设计和优化 26

2.2.4 指令系统的发展和改进 28

2.2.5 操作数的类型和大小 29

2.2.6 MIPS指令系统结构 30

习题 31

题解 35

第3章 流水线技术 44

3.1 基本要求与难点 44

3.1.1 基本要求 44

3.1.2 难点 44

3.2 知识要点 44

3.2.1 流水线的基本概念 44

3.2.2 流水线的性能指标 46

3.2.3 非线性流水线的调度 48

3.2.4 流水线的相关与冲突 48

3.2.5 流水线的实现 53

习题 56

题解 61

第4章 向量处理机 74

4.1 基本要求与难点 74

4.1.1 基本要求 74

4.1.2 难点 74

4.2 知识要点 74

4.2.1 向量的处理方式 74

4.2.2 向量处理机的结构 75

4.2.3 提高向量处理机性能的常用技术 76

4.2.4 向量处理机的性能评价 77

习题 78

题解 81

第5章 指令级并行性及其开发——硬件方法 86

5.1 基本要求与难点 86

5.1.1 基本要求 86

5.1.2 难点 86

5.2 知识要点 86

5.2.1 指令级并行的概念 87

5.2.2 相关与指令级并行 87

5.2.3 指令的动态调度 88

5.2.4 动态分支预测技术 93

5.2.5 多指令流出技术 96

习题 99

题解 104

第6章 指令级并行的开发——软件方法 119

6.1 基本要求与难点 119

6.1.1 基本要求 119

6.1.2 难点 119

6.2 知识要点 119

6.2.1 基本指令调度和循环展开 119

6.2.2 跨越基本块的静态指令调度 121

6.2.3 静态多指令流出：VLIW技术 123

6.2.4 显式并行指令计算 124

6.2.5 开发更多的指令级并行 129

习题 132

题解 136

第7章 存储系统 143

7.1 基本要求与难点 143

7.1.1 基本要求 143

7.1.2 难点 143

7.2 知识要点 143

7.2.1 存储系统的层次结构 143

7.2.2 Cache基本知识 146

7.2.3 降低Cache不命中率 151

7.2.4 减少Cache不命中开销 154

7.2.5 减少命中时间 156

7.2.6 并行主存系统 158

7.2.7 虚拟存储器 160

习题 161

题解 166

第8章 输入输出系统 177

8.1 基本要求与难点 177

8.1.1 基本要求 177

8.1.2 难点 177

8.2 知识要点 177

8.2.1 I/O系统的性能 177

8.2.2 I/O系统的可靠性、可用性和可信性 178

8.2.3 廉价磁盘冗余阵列RAID 178

8.2.4 总线 181

8.2.5 通道处理机 182

8.2.6 I/O与操作系统 186

习题 187

题解 191

第9章 互连网络 197

9.1 基本要求与难点 197

9.1.1 基本要求 197

9.1.2 难点 197

9.2 知识要点 197

9.2.1 互连函数 198

9.2.2 互连网络的结构参数与性能指标 199

9.2.3 静态互连网络 201

9.2.4 动态互连网络 203

9.2.5 消息传递机制 204

习题 208

题解 213

第10章 多处理机 224

10.1 基本要求与难点 224

10.1.1 基本要求 224

10.1.2 难点 224

10.2 知识要点 224

10.2.1 引言 224

10.2.2 对称式共享存储器系统结构 227

10.2.3 分布式共享存储器系统结构 230

10.2.4 同步 234

10.2.5 同时多线程 238

10.2.6 大规模并行处理机MPP 240

10.2.7 多处理机实例1：T1 241

10.2.8 多处理机实例2：Origin 2000 242

习题 242

题解 244

第11章 多核架构与编程 251

11.1 基本要求与难点 251

11.1.1 基本要求 251

11.1.2 难点 251

11.2 知识要点 251

11.2.1 多核架构的需求 251

11.2.2 多核架构 253

11.2.3 基于多核的并行程序设计 257

11.2.4 多核编程实例 259

习题 260

题解 260

第12章 机群系统 263

12.1 基本要求与难点 263

12.1.1 基本要求 263

12.1.2 难点 263

12.2 知识要点 263

12.2.1 机群的基本结构 264

12.2.2 机群的特点 266

12.2.3 机群的分类 266

习题 267

题解 268

第13章 阵列处理机 271

13.1 基本要求与难点 271

13.1.1 基本要求 271

13.1.2 难点 271

13.2 知识要点 271

13.2.1 阵列处理机的操作模型和特点 271

13.2.2 阵列处理机的基本结构 272

13.2.3 阵列处理机实例 273

13.2.4 阵列处理机的并行算法举例 276

习题 277

题解 278

第14章 数据流计算机 281

14.1 基本要求与难点 281

14.1.1 基本要求 281

14.1.2 难点 281

14.2 知识要点 281

14.2.1 数据流计算机的基本原理 281

14.2.2 数据流程序图和数据流语言 282

14.2.3 数据流计算机结构 284

14.2.4 数据流计算机的评价 287

习题 288

题解 289

参考文献 294