计算机系统结构（第3版）

第1章 计算机系统结构的基本概念

1．1 引言

1．2 计算机系统结构的概念

1．2．1 计算机系统的层次结构

1．2．2 计算机系统结构的定义

1．2．3 计算机组成和计算机实现

1．2．4 计算机系统结构的分类

1．3 定量分析技术

1．3．1 计算机系统设计的设计原则和定量原理

1．3．2 计算机系统的性能评测

1．4 计算机系统结构的发展

1．4．1 冯·诺依曼结构

1．4．2 软件对系统结构的影响

1．4．3 器件发展对系统结构的影响

1．4．4 应用对系统结构的影响

I．5 计算机系统结构中并行性的发展

1．5．1 并行性的概念

1．5．2 提高并行性的技术途径

1．5．3 单处理机系统中并行性的发展

1．5．4 多处理机系统中并行性的发展

习题1

第2章 计算机指令集结构

2．1 指令集结构的分类

2．2 寻址方式

2．3 指令集结构的功能设计

2．3．1 CISC指令集结构的功能设计

2．3．2 RISC指令集结构的功能设计

2．3．3 控制指令

2．4 操作数的类型和大小

2．5 指令格式的设计

2．6 MIPS指令集结构

2．6．1 MIPS的寄存器

2．6．2 MIPS的数据表示

2．6．3 MIPS的数据寻址方式

2．6．4 MIPS的指令格式

2．6．5 MIPS的操作

2．6．6 MIPS的控制指令

2．6．7 MIPS的浮点操作

习题2

第3章 流水线技术

3．1 流水线的基本概念

3．1．1 什么是流水线

3．1．2 流水线的分类

3．2 流水线的性能指标

3．2．1 吞吐量

3．2．2 加速比

3．2．3 效率

3．2．4 流水线性能分析举例

3．2．5 流水线设计中的若干问题

3．3 流水线的相关与冲突

3．3．1 一个经典的5段流水线

3．3．2 相关与流水线冲突

3．4 流水线的实现

3．4．1 MIPS的一种简单实现

3．4．2 基本的MIPS流水线

3．5 向量处理机

3．5．1 向量的处理方式

3．5．2 向量处理机的结构

3．5．3 提高向量处理机性能的方法

3．5．4 向量处理机的性能评价

习题3

第4章 指令级并行

4．1 指令级并行的概念

4．2 指令的动态调度

4．2．1 动态调度的基本思想

4．2．2 Tomasulo算法

4．3 动态分支预测技术

4．3．1 采用转移历史表

4．3．2 采用转移目标缓冲器

4．3．3 基于硬件的前瞻执行

4．4 多指令流出技术

4．4．1 基于静态调度的多流出技术

4．4．2 基于动态调度的多流出技术

4．4．3 超长指令字技术

4．4．4 多流出处理机受到的限制

4．4．5 超流水线处理机

4．5 循环展开和指令调度

4．5．1 循环展开和指令调度的基本方法

4．5．2 静态超标量处理机中的循环展开

习题4

第5章 存储系统

5．1 存储系统的层次结构

5．1．1 存储系统的层次结构

5．1．2 存储系统的性能参数

5．1．3 三级存储系统

5．1．4 存储层次的4个问题

5．2 Cache基本知识

5．2．1 基本结构和原理

5．2．2 映像规则

5．2．3 查找方法

5．2．4 Cache的工作过程

5．2．5 替换算法

5．2．6 写策略

5．2．7 Cache性能分析

5．2．8 改进Cache性能

5．3 降低Cache不命中率

5．3．13种类型的不命中

5．3．2 增加Cache块大小

5．3．3 增加Cache容量

5．3．4 提高相联度

5．3．5 伪相联Cache

5．3．6 硬件预取

5．3．7 编译器控制的预取

5．3．8 编译优化

5．3．9 “牺牲”Cache

5．4 减少Cache不命中开销

5．4．1 两级Cache

5．4．2 让读不命中优先于写

5．4．3 写缓冲合并

5．4．4 请求字处理

5．4．5 非阻塞Cache

5．5 减少命中时间

5．5．1 容量小、结构简单的Cache

5．5．2 虚拟Cache

5．5．3 Cache访问流水化

5．5．4 踪迹Cache

5．5．5 Cache优化技术总结

5．6 并行主存系统

5．6．1 单体多字存储器

5．6．2 多体交叉存储器

……

第6章 输入/输出系统

第7章 互连网络

第8章 多处理机

第9章 机群系统

第10章 多核系统结构与编程

附录

参考文献