计算机系统结构学习指导与题解（第2版）

　　本书是普通高等教育“十二五”国家级规划教材《计算机系统结构》（套书）中的一册，是《计算机系统结构教程（第2版）》（清华大学出版社）的配套教材。全书共分为14章，内容覆盖面广，包括计算机系统结构的基础知识、指令系统的设计、流水线技术、向量处理机、指令级并行性及其开发——硬件方法、指令级并行的开发——软件方法、存储系统、输入输出系统、互连网络、多处理机、多核架构与编程、机群系统、阵列处理机、数据流计算机。每一章都由4节组成，分别是基本要求与难点、知识要点、习题以及题解。知识要点给出了各章的精华和要点。习题的类型有概念题、选择题、填空题、简答题和应用题。对于应用题，书中给出了详细的求解过程。 本书概念清晰，重点难点突出，覆盖面广，题型多样，是一本很有用的学习辅导书。本书可作为计算机系统结构课程（上课或自学）的学习辅导书，也可作为计算机专业硕士研究生入学考试的复习指导书。

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目录


第1章计算机系统结构的基础知识

1.1基本要求与难点

1.1.1基本要求

1.1.2难点

1.2知识要点

1.2.1计算机系统结构的基本概念

1.2.2计算机系统的设计

1.2.3计算机系统的性能评测

1.2.4计算机系统结构的发展

1.2.5计算机系统结构中并行性的发展

习题

题解

第2章指令系统的设计

2.1基本要求与难点

2.1.1基本要求

2.1.2难点

2.2知识要点

2.2.1指令系统结构的分类

2.2.2寻址方式

2.2.3指令系统的设计和优化

2.2.4指令系统的发展和改进

2.2.5操作数的类型和大小

2.2.6MIPS指令系统结构

习题

题解

第3章流水线技术

3.1基本要求与难点

3.1.1基本要求

3.1.2难点

3.2知识要点

3.2.1流水线的基本概念

3.2.2流水线的性能指标

3.2.3非线性流水线的调度

3.2.4流水线的相关与冲突

3.2.5流水线的实现

习题

题解

第4章向量处理机

4.1基本要求与难点

4.1.1基本要求

4.1.2难点

4.2知识要点

4.2.1向量的处理方式

4.2.2向量处理机的结构

4.2.3提高向量处理机性能的常用技术

4.2.4向量处理机的性能评价

习题

题解

第5章指令级并行性及其开发——硬件方法

5.1基本要求与难点

5.1.1基本要求

5.1.2难点

5.2知识要点

5.2.1指令级并行的概念

5.2.2相关与指令级并行

5.2.3指令的动态调度

5.2.4动态分支预测技术

5.2.5多指令流出技术

习题

题解

第6章指令级并行的开发——软件方法

6.1基本要求与难点

6.1.1基本要求

6.1.2难点

6.2知识要点

6.2.1基本指令调度和循环展开

6.2.2跨越基本块的静态指令调度

6.2.3静态多指令流出： VLIW技术

6.2.4显式并行指令计算

6.2.5开发更多的指令级并行

习题

题解

第7章存储系统

7.1基本要求与难点

7.1.1基本要求

7.1.2难点

7.2知识要点

7.2.1存储系统的层次结构

7.2.2Cache基本知识

7.2.3降低Cache不命中率

7.2.4减少Cache不命中开销

7.2.5减少命中时间

7.2.6并行主存系统

7.2.7虚拟存储器

习题

题解

第8章输入输出系统

8.1基本要求与难点

8.1.1基本要求

8.1.2难点

8.2知识要点

8.2.1I/O系统的性能

8.2.2I/O系统的可靠性、可用性和可信性

8.2.3廉价磁盘冗余阵列RAID

8.2.4总线

8.2.5通道处理机

8.2.6I/O与操作系统

习题

题解

第9章互连网络

9.1基本要求与难点

9.1.1基本要求

9.1.2难点

9.2知识要点

9.2.1互连函数

9.2.2互连网络的结构参数与性能指标

9.2.3静态互连网络

9.2.4动态互连网络

9.2.5消息传递机制

习题

题解

第10章多处理机

10.1基本要求与难点

10.1.1基本要求

10.1.2难点

10.2知识要点

10.2.1引言

10.2.2对称式共享存储器系统结构

10.2.3分布式共享存储器系统结构

10.2.4同步

10.2.5同时多线程

10.2.6大规模并行处理机MPP

10.2.7多处理机实例1： T1

10.2.8多处理机实例2： Origin 2000

习题

题解

第11章多核架构与编程

11.1基本要求与难点

11.1.1基本要求

11.1.2难点

11.2知识要点

11.2.1多核架构的需求

11.2.2多核架构

11.2.3基于多核的并行程序设计

11.2.4多核编程实例

习题

题解

第12章机群系统

12.1基本要求与难点

12.1.1基本要求

12.1.2难点

12.2知识要点

12.2.1机群的基本结构

12.2.2机群的特点

12.2.3机群的分类

习题

题解

第13章阵列处理机

13.1基本要求与难点

13.1.1基本要求

13.1.2难点

13.2知识要点

13.2.1阵列处理机的操作模型和特点

13.2.2阵列处理机的基本结构

13.2.3阵列处理机实例

13.2.4阵列处理机的并行算法举例

习题

题解

第14章数据流计算机

14.1基本要求与难点

14.1.1基本要求

14.1.2难点

14.2知识要点

14.2.1数据流计算机的基本原理

14.2.2数据流程序图和数据流语言

14.2.3数据流计算机结构

14.2.4数据流计算机的评价

习题

题解

参考文献