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第一章 绪论 1

1.1 计算机系统结构基本概念 1

1.1.1 计算机系统结构、组成与实现 1

1.1.2 计算机系统的发展 2

1.1.3 计算机系统的分类 4

1.2 个人计算机和工作站 7

1.2.1 何谓个人计算机/工作站 7

1.2.2 Intel x 86处理器系列 8

1.2.3 PC总线技术 10

1.3 并列计算机 13

1.3.1 并行计算机系统分类 13

1.3.2 并行性、可扩展性和可编程性 18

1.3.3 并行计算机系统性能 20

第二章 处理器结构技术 24

2.1 CISC与RISC结构 24

2.1.1 RISC的提出 24

2.1.2 RISC的特征 26

2.1.3 RISC与CISC的竞争 29

2.2 指令流水线结构 29

2.2.1 流水线导论 30

2.2.2 指令流水线机制 33

2.2.3 转移处理技术 35

2.2.4 数据冒险及其处理技术 39

2.3 超标量指令流水线结构 43

2.3.1 超标量流水线与超流水线 43

2.3.2 超标量流水线的发射策略 45

2.3.3 实例：88110处理器的超标量流水线 48

2.4 高速缓存技术 52

2.4.1 cache导论 52

2.4.2 映射方式 54

2.4.3 替换策略与写策略 59

2.4.4 Look-through与Look-aside结构 62

3.1 Pentium处理器结构 64

3.1.1 Pentium的工作模式和寄存器组 64

第三章 Pentium系列处理器结构 64

3.1.2 Pentium处理器核心结构 71

3.1.3 U，V指令流水线 76

3.1.4 转移目标缓冲器BTB 79

3.2 Pentium Pro、Pentium II/III处理器结构和性能 81

3.2.1 由Pentium Pro到Pentium II/III 81

3.2.2 iCOMP Index 3.0 85

3.3 实现动态执行的Pentium II/III核心结构 87

3.3.1 动态执行技术概述 87

3.3.2 Pentium II/III的双独立总线结构 89

3.3.3 Pentium II超标量流水线及其核心结构 90

3.4 单指令流多数据流技术 93

3.4.1 MMX技术 93

3.4.2 MMX应用举例 98

3.4.3 SSE技术 100

4.1 Pentium PC主板结构 104

4.1.1 430芯片组和早期Pentium PC的主板结构 104

第四章 Pentium PC系统结构 104

4.1.2 440芯片组和当代Pentium Pro的主板结构 106

4.2 处理器总线 110

4.2.1 Pentium处理器总线 111

4.2.2 Pentium Pro处理器总线 114

4.3 PCI总线 117

4.3.1 PCI总线结构 117

4.3.2 PCI总线周期操作 118

4.4 总线连接型SMP的cache一致性 121

4.3.3 PCI总线仲裁 121

4.4.1 MESI协议 122

4.4.2 Pentium L1 cache MESI协议 125

4.5 高级可编程中断控制子系统 130

4.5.1 APIC子系统的组成 131

4.5.2 APIC子系统的工作过程 133

4.5.3 APIC子系统的中断类型 136

第五章 并行计算机的通信结构 142

5.1 ICN的组成和类型 142

5.1.1 ICN的基本部件 142

5.1.2 静态互边网络 144

5.1.3 动态互边网络 146

5.2 ICN的消息传送 148

5.2.1 消息格式和寻径方式 149

5.2.2 寻径算法 150

5.2.3 流量控制 153

5.3 ICN的通信时延问题 156

5.3.1 ICN性能指标 157

5.3.2 时延的减少和隐藏技术 158

5.4.1 并行编程模型 160

5.4 并行编程模型及其通信抽象 160

5.4.2 通信抽象 161

第六章 共享存储器的多处理机 164

6.1 UMA和NC-NUMA多处理机 164

6.1.1 Sun Enterprise 1000多处理机 165

6.1.2 C＊m多处理机 166

6.2 维护cache一致性的目录协议 167

6.2.1 目录协议的特点 167

6.2.2 Stanford Dash多处理机 168

6.2.3 目录协议的类型 173

6.3 存储器一致性模型 175

6.3.1 顺序一致性 175

6.3.2 PRAM一致性和处理器一致性 177

6.3.3 弱一致性和释放一致性 179

6.4 CC-NUMA多处理机 181

6.4.1 SGI Origin服务器 182

6.4.2 Origin服务器的目录协议 185

6.4.3 Sepuent NUMA-Q多处理机 187

6.4.4 NUMA-Q的目录协议 191

6.4.5 COMA模型的多处理机 194

第七章 消息传递的多计算机 197

7.1 大规模并行处理机MPP 197

7.1.1 IBM SP-2系统 198

7.1.2 Gray T3E系统 201

7.1.3 机群系统 202

7.2 机群系统 204

7.2.1 机群系统的目标、分类和配置 205

7.2.2 服务器机群 206

7.2.3 COW的通信网络 208

7.3 消息传递软件包 210

7.3.1 消息传递方式 211

7.3.2 PVM软件包 212

7.3.3 MPA软件包 214

8.1 基于分页的DSM系统 216

8.1.1 SVM的存取控制 216

第八章 应用级共享存储器的多计算机 216

8.1.2 使用宽松的存储器一致性模型 219

8.1.3 多写者协议 220

8.2 基于对象的DSM系统 221

8.2.1 对象和对象空间 221

8.2.2 Linda 222

8.2.3 Orca 225

8.3 DSM系统与多处理机的比较 228

9.1.1 快速以太网 232

9.1 高速局域网 232

第九章 计算机网络和分布式系统简介 232

9.1.2 FDDI 234

9.1.3 HIPPI和光纤通道 237

9.2 ATM网络 239

9.2.1 ATM网络基本技术 239

9.2.2 ATM网络体系结构 241

9.3 网络应用原编程模式 243

9.3.1 客户-服务器模型 244

9.3.2 Socket API 246

9.4 远过程调用RPC 251

9.4.1 RPC的基本操作 251

9.4.2 动态绑定 253

9.5 分布式操作系统举例 254

9.5.1 DCE的基本结构 255

9.5.2 DCE的线程 257

习题 261

参考文献 267