計算機系統結構（簡體書）

本書主要介紹計算機系統結構方面的內容，包括計算機系統結構的基本概念、CPU設計原理和分析方法，以及多核和其他並行計算機系統的構成原理與軟件平臺技術。本書內容以介紹計算機系統基礎知識為主，同時也介紹計算機系統產品中采用的新技術。本書每章配有大量的例題和習題，全書內容適合的學時數為54～72學時。
本書可作為計算機專業高年級本科生的教材，也可作為相關專業研究生的教材以及計算機工程技術人員的參考書。

第1章 計算機系統結構概論
　1.1 概述
1.1.1 計算機系統組成與系統結構的概念
1.1.2 語言與系統結構設計
1.1.3 軟件與系統結構設計
1.1.4 應用需求與系統結構設計
1.1.5 器件與系統結構設計
　1.2 計算機系統的分類
1.2.1 應用分類
1.2.2 結構分類
1.2.3 並行性分類
　1.3 計算機指令集系統結構
1.3.1 指令系統設計
1.3.2 指令的數據訪問方式
1.3.3 指令設計風格
　1.4 計算機的性能評價
1.4.1 性能的衡量
1.4.2 性能的簡單分析
1.4.3 性能的模擬
1.4.4 性能的測試
1.4.5 性能評價結果的統計和比較
1.4.6 阿姆達爾定律
習題
第2章 計算機微觀系統結構
　2.1 指令級並行性
2.1.1 基本的指令流水線
2.1.2 指令的相關性
　2.2 動態指令調度
2.2.1 基本思想
2.2.2 記分牌方法
2.2.3 Tomasulo調度法
　2.3 分支預測
2.3.1 分支預測
2.3.2 分支目標緩存
　2.4 多重啟動
　2.5 推測執行
　2.6 靜態指令調度
2.6.1 靜態指令調度
2.6.2 靜態多重指令啟動
2.6.3 軟件流水
　2.7 靜態全局指令調度
2.7.1 路徑調度
2.7.2 全局指令調度
2.7.3 條件指令
　2.8 微觀系統結構實例
2.8.1 P6微系統結構
2.8.2 奔騰4的NetBurst微系統結構
2.8.3 SSE技術
2.8.4 Core微系統結構
2.8.5 IA64系統結構
習題
第3章 計算機存儲系統
　3.1 主存儲器
　3.2 cache
3.2.1 cache的地址映像
3.2.2 cache的替換策略
3.2.3 cache的更新策略
3.2.4 cache的性能評價
　3.3 輔助cache
3.3.1 寫緩存
3.3.2 蹤跡cache
3.3.3 替換cache
3.3.4 偽相聯cache
3.3.5 cache預取
　3.4 多級cache
　3.5 虛擬存儲器與cache
3.5.1 虛擬存儲器
3.5.2 實地址cache
3.5.3 虛地址cache
習題
第4章 輸入/輸出系統
　4.1 輸入/輸出系統結構
4.1.1 輸入/輸出總線
4.1.2 交換式輸入/輸出結構
4.1.3 輸入/輸出系統的性能
　4.2 海量存儲系統
4.2.1 RAID系統
4.2.2 存儲域網絡
　4.3 輸入/輸出總線實例
4.3.1 USB總線
4.3.2 PCI Express總線
習題
第5章 並行計算機系統結構
　5.1 並行處理器系統
5.1.1 集中式和分布式存儲器系統
5.1.2 均勻訪存與非均勻訪存系統
5.1.3 芯片級並行系統與系統級並行系統
5.1.4 並行處理器系統的性能
　5.2 並行計算機的互聯網絡
5.2.1 互聯網絡的分類
5.2.2 互聯網絡的特性
5.2.3 靜態互聯網絡
5.2.4 動態互聯網絡
　5.3 芯片級並行性
5.3.1 多線程並行性
5.3.2 多核並行性
5.3.3 芯片級互聯網絡
5.3.4 並行處理器芯片實例
　5.4 系統級並行性
5.4.1 板級並行系統
5.4.2 集群並行系統
5.4.3 分布式系統
習題
第6章 並行計算機的同步與通信
　6.1 並行計算機系統的通信
6.1.1 共享存儲器通信
6.1.2 互聯網絡的消息傳遞通信
　6.2 cache與存儲器數據一致性
6.2.1 cache一致性概念
6.2.2 總線監測方法
6.2.3 目錄表方法
6.2.4 存儲器數據一致性
6.2.5 支持數據一致性的通信接口
　6.3 並行計算機的同步
6.3.1 硬件原語
6.3.2 用一致性機制實現鎖
6.3.3 屏障同步
6.3.4 事務存儲器
6.3.5 同步與多線程
　6.4 並行計算機程序的軟件支持
6.4.1 並行程序的概念
6.4.2 OpenMP
6.4.3 MPI
6.4.4 其他並行程序軟件工具
習題
參考文獻