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目录 1

第一章概论 1

§1.1计算机系统结构含义 1

§1.1.1硬件、软件及功能分担 1

§1.1.2系统结构、组织与实现 2

§1.1.3计算机系统分层结构 7

§1.2系统结构发展历程 10

§1.2.1诺依曼型结构及其演变 10

§1.2.2系统结构的并行性及其发展历程 13

§1.2.3单机和多机系统并行性发展 25

§1.3计算机系统分类与分型 26

§1.3.1计算机系统分类 26

§1.3.2计算机系统分型 30

习题 32

第二章计算机系统描述语言 34

§2.1计算机系统的硬件层次 34

§2.2系统总体结构描述 35

§2.2.1方框图和PMS表示法 35

§2.2.2 PMS应用 39

§2.3处理器层描述——ISP语言 40

§2.4寄存器传送层描述——CDL语言 46

§2.4.1 说明语句 47

§2.4.2执行语句 50

§2.5系统的动态模型………………………………（50 ）习题 57

第三章数据表示与指令系统 58

§3.1数据的表示 58

§3.1.1 数据表示与软硬件界面的确定 58

§3.1.2数据表示的确定 60

§3.1.3 向量数据表示 69

§3.1.4自定义数据 72

§3.2编址技术与寻址方式 78

§3.2.1编址技术 79

§3.2.2寻址方式 82

§3.3指令系统 83

§3.3.1指令格式 84

§3.3.2指令种类 89

§3.3.3 VAX-11系列指令系统举例 93

习题 99

§4.1 单处理机系统的并行性 102

第四章信息加工与控制结构 102

§4.1.1 处理机与I/O的重迭操作 103

§4.1.2处理机与存贮器的重迭操作 103

§4.1.3存贮器内部的重迭操作 103

§4.1.4处理机内部的重迭操作 104

§4.1.5按字或字节并行操作 104

§4.1.6按位片并行操作 105

§4.1.7按向量并行操作 105

§4.2.1高速乘法部件 106

§4.2高性能运算部件 106

§4.2.2高速浮点运算部件 111

§4.3重迭控制方式 111

§4.3.1 最简单的重迭 113

§4.3.2一次重迭 114

§4.4先行控制方式 116

§4.4.1基本原理 116

§4.4.2 先行控制中的问题 118

§4.5流水处理技术 126

§4.5.1 流水处理的原理 126

§4.5.2 流水线的分类 129

§4.5.3流水线性能分析 132

§4.5.4 流水线设计中的几个技术问题 134

§4.5.5举例——IBM360/91 143

§4.6向量处理机 148

§4.6.1 向量处理机的特点 148

§4.6.2 向量处理机的处理方式 148

§4.6.3 向量处理机的指令系统 150

§4.6.4向量处理机结构 151

§4.6.5 举例——YH-1系列 153

习题 160

§5.1.1存贮器系统的发展 164

第五章存贮体系 164

§5.1 概述 164

§5.1.2层次结构 165

§5.2多体并行存贮器 170

§5.2.1 单体并行访问多字 170

§5.2.2多体并行存取 171

§5.2.3 多体并行交叉存取 172

§5.2.4对速度的估算 174

§5.2.5 举例——YH-1系列 175

§5.3.1 多道程序运行与程序再定位 178

§5.3虚拟存贮器 178

§5.3.2虚拟存贮器的地址映象 179

§5.3.3替换算法及其实现 185

§5.3.4虚拟存贮器的工作过程 189

§5.3.5虚拟存贮器性能分析 193

§5.3.6举例—VAX11系列 194

§5.4高速缓冲存贮器 196

§5.4.1 高速缓冲存贮器的结构与工作过程 196

§5.4.2地址转换方式 197

§5.4.3高速缓冲存贮器性能分析 202

§5.4.4高速缓冲存贮器举例 204

§5.5主存贮器保护 206

习题 208

第六章输入输出系统 211

§6.1 输入输出系统的发展与一般结构 211

§6.1.1 概述 211

§6.1.2输入输出控制方式 211

§6.1.3主机与输入输出设备的连接 212

§6.2.1总线的类型 215

§6.2总线结构 215

§6.2.2 总线控制 216

§6.2.3总线通讯方式 221

§6.2.4 I/O总线的标准化 222

§6.3 中断系统 224

§6.3.1 中断的定义及分类 224

§6.3.2中断结构 226

§6.4通道与输入输出处理机 230

§6.4.1通道的工作过程 230

§6.4.2输入输出处理机（IOP）结构 233

习题 250

第七章并行处理机与多处理机 252

§7.1并行处理机结构特点 252

§7.1.1两种结构类型 252

§7.1.2 处理单元PE基本组成 254

§7.1.3 处理单元之间的通信 257

§7.2互连网络 258

§7.2.1 单级互连网络 258

§7.2.2多级互连网络 261

§7.2.3介绍几种互连网络 263

§7.3.1 ILLIACIV阵列处理机 271

§7.3并行处理机典型结构 271

§7.3.2 BSP科学处理机 278

§7.4并行处理机性能分析 282

§7.5多处理机特征与结构 285

§7.5.1 多处理机系统特征 285

§7.5.2两种结构类型 285

§7.5.3多处理机互连方式 289

§7.6.1 多处理机操作系统的特点和要求 295

§7.6.2多处理机操作系统类型 295

§7.6多处理机操作系统 295

§7.6.3多处理机调度 296

§7.6.4进程通信 299

§7.6.5 系统死锁 301

§7.7并行性检测与并行程序设计 302

§7.7.1 数据相关性分析 302

§7.7.2程序并行性检测 304

§7.7.3并行程序设计语言 305

习题 312

§8.1.1 RISC技术形成与发展 315

§8.1 精简指令集计算机（RISC） 315

第八章新型计算机系统 315

§8.1.2 RISC设计原则与技术措施 318

§8.2数据流计算机 326

§8.2.1数据驱动计算 326

§8.2.2数据流程序图 328

§8.2.3数据流语言 331

§8.2.4数据流机系统结构 332

§8.2.5 数据流机的优点和存在的问题 338

习题 340

§9.1.1 可靠性评价指标 341

第九章计算机系统可靠性评价与性能评价 341

§9.1 计算机系统可靠性评价 341

§9.1.2可靠性评价方法 343

§9.1.3提高系统可靠性措施 344

§9.2计算机系统性能评价 345

§9.2.1性能评价目的 345

§ 9.2.2性能评价指标 345

§9.2.3性能评价方法 346

习题 358

参考文献 359