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
1.3 习题 11
1.3.1 概念题 11
1.3.2 选择题 11
1.3.3 填空题 11
1.3.4 问答题 12
1.3.5 应用题 13
1.4 题解 15
1.4.1 概念题 15
1.4.2 选择题 17
1.4.3 填空题 17
1.4.4 问答题 17
1.4.5 应用题 19
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 29
2.3 习题 31
2.3.1 概念题 31
2.3.2 选择题 31
2.3.3 填空题 32
2.3.4 问答题 33
2.3.5 应用题 33
2.4 题解 34
2.4.1 概念题 34
2.4.2 选择题 35
2.4.3 填空题 35
2.4.4 问答题 35
2.4.5 应用题 38
第3章 流水线技术 43
3.1 基本要求与难点 43
3.1.1 基本要求 43
3.1.2 难点 43
3.2 知识要点 43
3.2.1 流水线的基本概念 43
3.2.2 流水线的性能指标 45
3.2.3 非线性流水线的调度 47
3.2.4 流水线的相关与冲突 47
3.2.5 流水线的实现 51
3.3 习题 55
3.3.1 概念题 55
3.3.2 选择题 55
3.3.3 填空题 56
3.3.4 问答题 56
3.3.5 应用题 57
3.4 题解 60
3.4.1 概念题 60
3.4.2 选择题 62
3.4.3 填空题 62
3.4.4 问答题 62
3.4.5 应用题 63
第4章 向量处理机 72
4.1 基本要求与难点 72
4.1.1 基本要求 72
4.1.2 难点 72
4.2 知识要点 72
4.2.1 向量的处理方式 72
4.2.2 向量处理机的结构 73
4.2.3 提高向量处理机性能的常用技术 74
4.2.4 向量处理机的性能评价 75
4.3 习题 76
4.3.1 概念题 76
4.3.2 填空题 76
4.3.3 选择题 76
4.3.4 问答题 77
4.3.5 应用题 77
4.4 题解 79
4.4.1 概念题 79
4.4.2 填空题 79
4.4.3 选择题 79
4.4.4 问答题 80
4.4.5 应用题 80
第5章 指令级并行性及其开发——硬件方法 83
5.1 基本要求与难点 83
5.1.1 基本要求 83
5.1.2 难点 83
5.2 知识要点 83
5.2.1 指令级并行的概念 83
5.2.2 相关与指令级并行 84
5.2.3 指令的动态调度 85
5.2.4 动态分支预测技术 90
5.2.5 多指令流出技术 93
5.3 习题 96
5.3.1 概念题 96
5.3.2 填空题 96
5.3.3 问答题 96
5.3.4 应用题 97
5.4 题解 100
5.4.1 概念题 100
5.4.2 填空题 100
5.4.3 问答题 101
5.4.4 应用题 103
第6章 指令级并行的开发——软件方法 111
6.1 基本要求与难点 111
6.1.1 基本要求 111
6.1.2 难点 111
6.2 知识要点 111
6.2.1 基本指令调度和循环展开 111
6.2.2 跨越基本块的静态指令调度 113
6.2.3 静态多指令流出：VLIW技术 115
6.2.4 显式并行指令计算 116
6.2.5 开发更多的指令级并行 121
6.3 习题 124
6.3.1 概念题 124
6.3.2 问答题 124
6.3.3 应用题 125
6.4 题解 126
6.4.1 概念题 126
6.4.2 问答题 128
6.4.3 应用题 129
第7章 存储系统 133
7.1 基本要求与难点 133
7.1.1 基本要求 133
7.1.2 难点 133
7.2 知识要点 133
7.2.1 存储系统的层次结构 133
7.2.2 cache基本知识 136
7.2.3 降低cache不命中率 141
7.2.4 减少cache不命中开销 143
7.2.5 减少命中时间 145
7.2.6 并行主存系统 147
7.2.7 虚拟存储器 149
7.3 习题 150
7.3.1 概念题 150
7.3.2 选择题 150
7.3.3 填空题 151
7.3.4 问答题 152
7.3.5 应用题 152
7.4 题解 154
7.4.1 概念题 154
7.4.2 选择题 156
7.4.3 填空题 156
7.4.4 问答题 156
7.4.5 应用题 160
第8章 输入输出系统 165
8.1 基本要求与难点 165
8.1.1 基本要求 165
8.1.2 难点 165
8.2 知识要点 165
8.2.1 I/O系统的性能 165
8.2.2 I/O系统的可靠性、可用性和可信性 166
8.2.3 廉价磁盘冗余阵列 166
8.2.4 总线 169
8.2.5 通道处理机 170
8.2.6 I/O与操作系统 174
8.3 习题 175
8.3.1 概念题 175
8.3.2 选择题 175
8.3.3 填空题 175
8.3.4 问答题 176
8.3.5 应用题 176
8.4 题解 178
8.4.1 概念题 178
8.4.2 选择题 178
8.4.3 填空题 179
8.4.4 问答题 179
8.4.5 应用题 181
第9章 互联网络 184
9.1 基本要求与难点 184
9.1.1 基本要求 184
9.1.2 难点 184
9.2 知识要点 184
9.2.1 互连函数 184
9.2.2 互联网络的结构参数与性能指标 186
9.2.3 静态互联网络 187
9.2.4 动态互联网络 189
9.2.5 消息传递机制 191
9.3 习题 195
9.3.1 概念题 195
9.3.2 选择题 195
9.3.3 填空题 196
9.3.4 问答题 197
9.3.5 应用题 198
9.4 题解 200
9.4.1 概念题 200
9.4.2 选择题 200
9.4.3 填空题 201
9.4.4 问答题 201
9.4.5 应用题 203
第10章 多处理机 210
10.1 基本要求与难点 210
10.1.1 基本要求 210
10.1.2 难点 210
10.2 知识要点 210
10.2.1 引言 210
10.2.2 对称式共享存储器系统结构 213
10.2.3 分布式共享存储器系统结构 216
10.2.4 同步 219
10.2.5 同时多线程 223
10.2.6 大规模并行处理机 226
10.2.7 多处理机实例1：T1 227
10.2.8 多处理机实例2：Origin 2000 227
10.3 习题 228
10.3.1 概念题 228
10.3.2 填空题 228
10.3.3 问答题 229
10.3.4 应用题 229
10.4 题解 230
10.4.1 概念题 230
10.4.2 填空题 231
10.4.3 问答题 231
10.4.4 应用题 233
第11章 机群系统 236
11.1 基本要求与难点 236
11.1.1 基本要求 236
11.1.2 难点 236
11.2 知识要点 236
11.2.1 机群的基本结构 237
11.2.2 机群的特点 239
11.2.3 机群的分类 239
11.3 习题 240
11.3.1 概念题 240
11.3.2 问答题 240
11.4 题解 241
11.4.1 概念题 241
11.4.2 问答题 241
第12章 阵列处理机 243
12.1 基本要求与难点 243
12.1.1 基本要求 243
12.1.2 难点 243
12.2 知识要点 243
12.2.1 阵列处理机的操作模型和特点 243
12.2.2 阵列处理机的基本结构 244
12.2.3 阵列处理机实例 245
12.2.4 阵列处理机的并行算法举例 247
12.3 习题 248
12.3.1 概念题 248
12.3.2 填空题 249
12.3.3 问答题 249
12.3.4 应用题 249
12.4 题解 250
12.4.1 概念题 250
12.4.2 填空题 250
12.4.3 问答题 251
12.4.4 应用题 251
第13章 数据流计算机 253
13.1 基本要求与难点 253
13.1.1 基本要求 253
13.1.2 难点 253
13.2 知识要点 253
13.2.1 数据流计算机的基本原理 253
13.2.2 数据流程序图和数据流语言 254
13.2.3 数据流计算机结构 255
13.2.4 数据流计算机的评价 258
13.3 习题 260
13.3.1 概念题 260
13.3.2 问答题 260
13.3.3 应用题 260
13.4 题解 261
13.4.1 概念题 261
13.4.2 问答题 261
13.4.3 应用题 263
参考文献 265