计算机系统结构学习指导与题解.pdf

普通高等教育“十二五”国家级规划教材21世纪大学本科计算机专业系列教材计算机系统结构学习指导与题解(第2版)张晨曦骆焦煌刘依沈立编著清华大学出版社北京前言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。计算机系统结构是计算机专业及相关专业的一门重要的专业课程。本书是专门为该课程编写的辅导书，既可作为该课程的教学参考书，也可作为自学该课程的辅导书，还可作为计算机专业硕土研究生入学考试的复习指导书。全书共有14章，各章内容如下。第1章讲述计算机系统结构的概念以及系统结构和并行性的发展，并介绍定量分析基础。第2章是指令系统的设计，讲述计算机指令系统设计的各个方面。第3章是流水线技术，讲述流水线的基本概念、分类和性能分析、非线性流水线的调度，介绍流水线中的相关和冲突问题及其解决方法，并讨论流水线的实现第4章是向量处理机，讲述向量处理机的结构、特点和性能评价。第5章和第6章分别讲述如何用硬件和软件的方法来开发指令级并行。第7章是存储系统，讲述Cache的基本知识以及提高Cache性能的方法，并对并行主存和虚拟存储器做了简要的讨论。第8章是输入输出系统，讲述总线及其与CPU/存储器的连接、通道处理机及其流量分析，并详细论述了廉价磁盘冗余阵列RAID。第9章是互连网络，讲述互连函数、互连网络的特性参数、静态互连网络、动态互连网络以及消息传递机制等。第10章是多处理机，讲述对称式共享存储器系统结构、分布式共享存储器系统结构、多Cache一致性、同步、同时多线程以及MPP。第11章是多核架构与编程，讲述Intel x86和ARM11 MPCore多核架构以及基于多核的并行程序设计。第12章是机群系统，讲述机群的结构、软件模型以及机群的分类。第13章是阵列处理机，讲述阵列处理机的操作模型、结构和特点以及并行算法。第14章是数据流计算机，讲述数据流计算机模型、数据流程序图和数据流语言、静态数据流计算机结构以及动态数据流计算机结构。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。由于作者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。作者2017年7月