计算机组织与体系结构性能设计（第6版）

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目录
第一部分 概述
第1章 导论
1.1 计算机组织与体系结构
1.2 结构和功能
1.2.1 功能
1.2.2 结构
1.3 为何要学习计算机组织和体系结构
1.4 本书概要
1.5 因特网和web资源
第2章 计算机的演变和性能
2.1 计算机简史
2.1.1 第一代：真空管
2.1.2 第二代：晶体管
2.1.3 第三代：集成电路
2.1.4 后续的几代
2.2 性能设计
2.2.1 微处理器的速度
2.2.2 性能平衡
2.3 pentium和powerpc的进展
2.3.1 pentium
.2.3.2 powerpc
2.4 推荐的参考文献和web站点
2.5 关键词、思考题和习题
第二部分 计算机系统
第3章 计算机功能和互连的顶层视图
3.1 计算机的部件
3.2 计算机功能
3.2.1 取指周期和执行周期
3.2.2 中断
3.2.3 i/o功能
3.3 互连结构
3.4 总线互连
3.4.1 总线结构
3.4.2 多总线层次结构
3.4.3 总线设计要素
3.5 pci
3.5.1 总线结构
3.5.2 pci命令
3.5.3 数据传送
3.5.4 仲裁
3.6 推荐的参考文献和web站点
3.7 关键词、思考题和习题
附录3a 时序图
第4章 cache
4.1 计算机存储系统概述
4.1.1 存储系统的特性
4.1.2 存储器分层结构
4.2 cache存储器原理
4.3 cache的设计要素
4.3.1 cache容量
4.3.2 映射功能
4.3.3 替换算法
4.3.4 写策略
4.3.5 行的大小
4.3.6 cache数目
4.4 pentium 4和powerp的ccache组织
4.4.1 pentium 4的ccache组织
4.4.2 powerp的ccache组织
4.5 推荐的参考文献
4.6 关键词、思考题和习题
附录4a 两级存储器的性能特点
4a.1 局部性
4a.2 两级存储器的操作
4a.3 性能
第5章 内部存储器
5.1 半导体主存储器
5.1.1 组织
5.1.2 dram和sram
5.1.3 rom类型
5.1.4 芯片逻辑
5.1.5 芯片封装
5.1.6 模块组织
5.2 纠错
5.3 高级dram组织
5.3.1 同步dram
5.3.2 rambus dram
5.3.3 带cache的dram
5.4 推荐的参考文献和web站点
5.5 关键词、思考题和习题
第6章 外部存储器
6.1 磁盘
6.1.1 磁读写机制
6.1.2 数据组织和格式化
6.1.3 物理特性
6.1.4 磁盘性能参数
6.2 raid（磁盘冗余阵列）
6.2.1 raid 0 级
6.2.2 raid 1 级
6.2.3 raid 2 级
6.2.4 raid 3 级
6.2.5 raid 4 级
6.2.6 raid 5 级
6.2.7 raid 6 级
6.3 光存储器
6.3.1 光盘
6.3.2 数字视盘
6.4 磁带
6.5 推荐的参考文献和web站点
6.6 关键词、思考题和习题
第7章 输入输出
7.1 外部设备
7.1.1 键盘/监视器
7.1.2 磁盘驱动器
7.2 i/o模块
7.2.1 模块功能
7.2.2 i/o模块结构
7.3 编程式i/o
7.3.1 概述
7.3.2 i/o命令
7.3.3 i/o指令
7.4 中断驱动式i/o
7.4.1 中断处理
7.4.2 设计问题
7.4.3 intel 82c59a中断控制器
7.4.4 intel 82c59a可编程外部接口
7.5 存储器直接存取（dma）
7.5.1 编程式i/o和中断驱动式i/o的不足
7.5.2 dma功能
7.6 i/o通道和处理器
7.6.1 i/o功能的演变
7.6.2 i/o通道的特性
7.7 外部接口：firewire和infiniband
7.7.1 接口的类型
7.7.2 点对点和多点配置
7.7.3 firewire串行总线
7.7.4 infiniband
7.8 推荐的参考文献和web站点
7.9 关键词、思考题和习题
第8章 操作系统支持
8.1 操作系统概述
8.1.1 操作系统的目标和功能
8.1.2 操作系统的类型
8.2 调度
8.2.1 长调度
8.2.2 中调度
8.2.3 短调度
8.3 存储管理
8.3.1 交换
8.3.2 分区
8.3.3 分页
8.3.4 虚拟存储器
8.3.5 转换后援缓冲器
8.3.6 分段
8.4 pentium ii与powerpc存储器管理
8.4.1 pentium ii的存储管理硬件
8.4.2 powerpc存储管理硬件
8.5 推荐的参考文献和web站点
8.6 关键词、思考题和习题
第三部分 中央处理器
第9章 计算机算术
9.1 斌术逻辑单元
9.2 整数表示
9.2.1 符号-幅值表示法
9.2.2 2的补码表示法
9.2.3 不同位长间的转换
9.2.4 定点表示法
9.3 整数算术
9.3.1 取负
9.3.2 加法和减法
9.3.3 乘法
9.3.4 除法
9.4 浮点表示
9.4.1 原理
9.4.2 二进制浮点表示的ieee标准
9.5 浮点算术
9.5.1 浮点加法和减法
9.5.2 浮点乘法和除法
9.5.3 浮点运算的精度问题
9.5.4 二进制浮点算术的ieee标准
9.6 推荐的参考文献和web站点
9.7 关键词、思考题和习题
第10章 提令集：特征和功能
10.1 机器指令特征
10.1.1 机器指令要素
10.1.2 指令表示
10.1.3 指令类型
10.1.4 地址数目
10.1.5 指令集设计
10.2 操作数类型
10.2.1 数值
10.2.2 字符
10.2.3 逻辑数据
10.3 pentium和powerpc数据类型
10.3.1 pentium数据类型
10.3.2 powerpc数据类型
10.4 操作类型
10.4.1 数据传送类
10.4.2 算术运算类
10.4.3 逻辑运算类
10.4.4 转换类
10.4.5 输入输出类
10.4.6 系统控制类
10.4.7 控制传递类
10.5 pentium和powerpc操作类型
10.5.1 pentium操作类型
10.5.2 powerpc操作类型
10.6 汇编语言
10.7 推荐的参考文献
10.8 关键词、思考题和习题
附录10a 堆栈
10a.1 堆栈实现
10a.2 表示式求值
附录10b 小数在先和大数在先以及位序
10b.1 字节排序
10b.2 位排序
第11章 指令集：寻址方式和指令格式
11.1 寻址方式
11.1.1 立即寻址
11.1.2 直接寻址
11.1.3 间接寻址
11.1.4 寄存器寻址
11.1.5 寄存器间接寻址
11.1.6 偏移寻址
11.1.7 堆栈寻址
11.2 pentium和powerpc寻址方式
11.2.1 pentium寻址方式
11.2.2 powerpc寻址方式
11.3 指令格式
11.3.1 指令长度
11.3.2 位的分配
11.3.3 变长指令
11.4 pentium和powerpc指令格式
11.4.1 pentium指令格式
11.4.2 powerpc指令格式
11.5 推荐的参考文献
11.6 关键词、思考题和习题
第12章 cpu结构和功能
12.1 处理器组织
12.2 寄存器组织
12.2.1 用户可见寄存器
12.2.2 控制和状态寄存器
12.2.3 微处理器寄存器组织的例子
12.3 指令周期
12.3.1 间址周期
12.3.2 数据流
12.4 指令流水
12.4.1 流水线策略
12.4.2 流水线的性能
12.4.3 转移处理
12.4.4 intel 80486的流水线
12.5 pentium处理器
12.5.1 寄存器组织
12.5.2 mmx寄存器
12.5.3 中断处理
12.6 powerpc处理器
12.6.1 寄存器组织
12.6.2 中断处理
12.7 推荐的参考文献
12.8 关键词、思考题和习题
第13章 精简指令集计算机
13.1 指令执行特征
13.1.1 操作
13.1.2 操作数
13.1.3 过程调用
13.1.4 结论
13.2 大寄存器组方案的使用
13.2.1 寄存器窗口
13.2.2 全局变量
13.2.3 大寄存器组与cache的对比
13.3 基于编译器的寄存器优化
13.4 精简指令集体系结构
13.4.1 cisc的理由
13.4.2 精简指令集体系结构特征
13.4.3 cisc与risc特征对比
13.5 risc流水线技术
13.5.1 规整指令的流水线技术
13.5.2 流水线的优化
13.6 mips r4000
13.6.1 指令集
13.6.2 指令流水线
13.7 sparc
13.7.1 sparc寄存器组
13.7.2 指令集
13.7.3 指令格式
13.8 risc与cisc的争论
13.9 推荐的参考文献
13.10 关键词、思考题和习题
第14章 指令级并行性和超标量处理器
14.1 概述
14.1.1 超标量与超级流水线
14.1.2 限制
14.2 设计考虑
14.2.1 指令级并行性和机器并行性
14.2.2 指令发射策略
14.2.3 寄存器重命名
14.2.4 机器并行性
14.2.5 转移预测
14.2.6 超标量执行
14.2.7 超标量实现
14.3 pentium 4
14.3.1 由前端到跟踪cache
14.3.2 无序执行逻辑
14.3.3 整数和浮点执行单元
14.4 powerpc
14.4.1 powerpc 601
14.4.2 转移处理
14.4.3 powerpc 620
14.5 推荐的参考文献
14.6 关键词、思考题和习题
第15章 ia-64体系结构
15.1 推动因素
15.2 通常组织
15.3 判定、推测和软件流水
15.3.1 指令格式
15.3.2 汇编语言格式
15.3.3 判定执行
15.3.4 控制推测
15.3.5 数据推测
15.3.6 软件流水
15.4 ia-64指令级体系结构
15.4.1 寄存器堆栈
15.4.2 当前栈帧标示器和先前功能状态寄存器
15.5 itanium处理器组织
15.6 推荐的参考文献和web站点
15.7 关键词、思考题和习题
第四部分 控制器
第16章 控制器操作
16.1 微操作
16.1.1 指令周期的子周期
16.1.2 指令周期
16.2 cpu控制
16.2.1 功能需求
16.2.2 控制信号
16.2.3 控制信号举例
16.2.4 cpu内部组织
16.2.5 intel 8085
16.3 硬连接实现
16.3.1 控制器输入
16.3.2 控制器逻辑
16.4 推荐的参考文献
16.5 关键词、思考题和习题
第17章 微程序式控制
17.1 基本概念
17.1.1 微指令
17.1.2 微程序式控制器
17.1.3 wikes控制
17.1.4 优缺点
17.2 微指令排序
17.2.1 设计考虑
17.2.2 排序技术
17.2.3 地址生成
17.2.4 lsi-11微指令排序
17.3 微指令执行
17.3.1 微指令分类法
17.3.2 微指令编码
17.3.3 lsi-11微指令执行
17.3.4 ibm3033微指令执行
17.4 ti 8800
17.4.1 微指令格式
17.4.2 微顺序器
17.4.3 带寄存器的alu
17.5 微程序应用
17.6 推荐的参考文献
17.7 关键词、思考题和习题
第五部分 并行处理的组织
第18章 并行处理
18.1 多处理机组织
18.1.1 并行处理机系统类型
18.1.2 并行组织
18.2 对称多处理机
18.2.1 组织
18.2.2 多处理机操作系统设计考虑
18.2.3 大型机smp
18.3 cach一致性和mesi协议
18.3.1 软件解决方案
18.3.2 硬件解决方案
18.3.3 mesi协议
18.4 机群系统
18.4.1 机群系统配置
18.4.2 操作系统设计问题
18.4.3 机群计算机体系结构
18.4.4 机群系统与smp的对比
18.5 非均解剖学存储器存取
18.5.1 推动因素
18.5.2 组织
18.5.3 numa的赞成票和反对票
18.6 向量计算
18.6.1 向量计算方法
18.6.2 ibm 3090向量设备
18.7 推荐的参考文献
18.8 关键词、思考题和习题
附录a 计算机组织与体系结构课题
a.1 研究性课题
a.2 仿真性课题
a.2.1 simple scalar
a.2.2 smp cache
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