计算机系统结构-奔腾PC 第2版PDF电子书下载

第1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计算机系统结构的发展 2

1.1.3计算机系统结构的分类 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 x86处理器系列 9

1.2.3 PC总线技术 12

1.3并行计算机 15

1.3.1并行计算机系统分类 16

1.3.2并行性、可扩展性和可编程性 21

习题1 23

第2章 cache与主存储器 24

2.1 cache工作原理 24

2.2 cache组织结构 26

2.2.1映射方式 26

2.2.2替换策略 31

2.2.3 Look-through与Look-aside结构 33

2.3 cache一致性与写策略 34

2.3.1 cache写策略 35

2.3.2 MESI协议 36

2.4 Pentium处理器的cache技术 38

2.4.1 Pentium L1 cache界面 39

2.4.2 Pentium L1 cache MESI协议 41

2.4.3 Pentium L1、L2 cache的关系 44

2.5主存储器的组织 46

2.5.1交错存储器组织 46

2.5.2猝发存取的DRAM芯片 49

2.5.3先进的DRAM芯片及模块 51

习题2 54

3.1虚拟存储技术导论 56

3.1.1请求页式管理 56

第3章 虚拟存储器 56

3.1.2虚拟存储器模型 58

3.1.3段页式管理 59

3.2地址转换机制 59

3.2.1直接映像 59

3.2.2倒置映像 61

3.3页面替换策略 63

3.4 Pentium的虚拟存储器支持 65

3.4.1 Pentium的工作模式 65

3.4.2保护模式的分段地址转换 67

3.4.3保护模式的分页地址转换 69

3.4.4特权级保护 71

3.5 Pentium寄存器组织 73

3.5.1基本结构寄存器组 74

3.5.2系统级寄存器组 76

3.5.3 x87型浮点部件寄存器组 78

习题3 80

第4章 处理器执行结构 81

4.1 CISC与RISC结构 81

4.1.1 RISC的提出 81

4.1.2 RISC的特征 83

4.1.3 RISC与CISC的竞争 86

4.2.1流水线导论 87

4.2指令流水线结构 87

4.2.2指令流水线机制 90

4.2.3转移处理技术 92

4.2.4数据冒险及其处理技术 96

4.3超标量指令流水线结构 100

4.3.1超标量流水线与超流水线 101

4.3.2超标量流水线的发射策略 102

4.3.3实例：88110处理器的超标量流水线 106

4.4 Pentium的超标量结构 109

4.4.1 Pentium处理器核心结构 109

4.4.2 U、V指令流水线 114

4.4.3转移目标缓冲器BTB 117

习题4 119

第5章 P6和Pentium 4处理器结构和性能 120

5.1 Pentium Pro、PentiumⅡ/Ⅲ处理器结构和性能 120

5.1.1由PentiumPro到PentiumⅡ/Ⅲ 120

5.1.2 iCOMPIndex 3.0性能指标 125

5.2实现动态执行的PentiumⅡ/Ⅲ核心结构 127

5.2.1动态执行技术概述 127

5.2.2 PentiumⅡ/Ⅲ的双独立总线结构 129

5.2.3 PentiumⅡ/Ⅲ超标量流水线及其核心结构 130

5.3单指令流多数据流技术 133

5.3.1 MMX技术 133

5.3.2 MMX应用举例 138

5.3.3 SSE技术 140

5.4 Pentium 4处理器结构和性能 143

5.4.1 Pentium 4处理器性能 144

5.4.2 Pentium 4超标量流水线及其核心结构 145

习题5 149

第6章 PC主板总线结构 150

6.1核心芯片组及主板结构 150

6.1.1 430芯片组和早期PentiumPC的主板结构 150

6.1.2 440芯片组和PentiumⅡ/Ⅲ PC的主板结构 152

6.1.3 850、845芯片组和Pentium 4 PC的主板结构 156

6.2.1处理器总线 159

6.2处理器总线和内存总线 159

6.2.2内存总线 164

6.3 PCI总线 165

6.3.1 PCI总线结构 165

6.3.2 PCI总线周期操作 166

6.3.3 PCI总线仲裁 169

6.4遗留总线ISA 170

6.4.1 ISA总线结构 170

6.4.2 Super I/O芯片和LPC总线 174

习题6 175

7.1外存储器 176

第7章 外围设备及I/O总线 176

7.1.1硬磁盘机和软磁盘驱动器 177

7.1.2 IDE/ATA接口标准 180

7.1.3 CD-ROM驱动器 185

7.2显示适配器 189

7.2.1显示标准 190

7.2.2显示适配器结构 192

7.2.3显示适配器带宽需求与AGP 194

7.3并行I/O总线SCSI 195

7.3.1 SCSI标准 196

7.3.2 SCSI总线 198

7.4.1 PC传统的串、并口 202

7.4串行I/O总线1394和USB 202

7.4.2 IEEE 1394标准 203

7.4.3通用串行总线USB 206

习题7 208

第8章 新一代64位处理器 209

8.1 IA-64体系结构 209

8.1.1 IA-64基本概念 209

8.1.2 IA-64通常组织 211

8.1.3 IA-64指令格式 212

8.2.1断定式执行 214

8.2 EPIC技术 214

8.2.2推测装入 216

8.2.3高级装入 217

8.3 Itanium处理器 218

8.3.1 Itanium处理器结构 218

8.3.2 Itanium的硬、软件协合 220

8.4 x86-64体系结构及其他 221

8.4.1 AMD的x86-64体系结构 221

8.4.2超线程技术 223

习题8 225

9.1 ICN的组成和类型 226

9.1.1 ICN的基本部件 226

第9章 并行计算机的通信结构 226

9.1.2静态互连网络 228

9.1.3动态互连网络 230

9.2 ICN的消息传送 232

9.2.1消息格式和寻径方式 233

9.2.2寻径算法 234

9.2.3流量控制 237

9.3 ICN的通信时延问题 240

9.3.1 ICN性能指标 241

9.3.2时延的减少和隐藏技术 243

9.4.1并行编程模型 244

9.4并行编程模型及其通信抽象 244

9.4.2通信抽象 246

习题9 248

第10章 共享存储器的多处理机 250

10.1 UMA和NC-NUMA多处理机 250

10.1.1 Sun Enterprise10000多处理机 251

10.1.2 C*m多处理机 252

10.2维护cache一致性的目录协议 253

10.2.1 目录协议的特点 254

10.2.2 Stanford Dash多处理机 255

10.2.3目录协议的类型 259

10.3.1顺序一致性 261

10.3存储器一致性模型 261

10.3.2 PRAM一致性和处理器一致性 264

10.3.3弱一致性和释放一致性 265

10.3.4小结 267

10.4 CC-NUMA多处理机 268

10.4.1 SGI Origin服务器 268

10.4.2 Origin服务器的目录协议 271

10.4.3 Sequent NUMA-Q多处理机 274

10.4.4 NUMA-Q的目录协议 278

10.4.5 COMA模型的多处理机 281

习是题10 283

1 1.1大规模并行处理机MPP 285

第11章 消息传递的多计算机 285

11.1.1 IBM SP-2系统 286

11.1.2 CrayT3E系统 289

11.1.3 Intel/SandiaOption Red系统 291

11.2机群系统 292

11.2.1机群系统的目标、分类和配置 293

11.2.2服务器机群 295

11.2.3 COW的通信网络 296

习题11 299

主要参考文献 300