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目录1

第1章　计算机系统结构导论1

1.1　基本要求与难点1

1.1.1　基本要求1

1.1.2　难点1

1.2　知识要点2

1.2.1 计算机系统结构的层次性与透明性2

1.2.2 计算机系统结构和计算机组成与实现的关系3

1.2.3　软件可移植性及其实现途径3

1.2.4　并行性及提高并行性的途径5

1.2.5　多机系统的耦合度6

1.2.6　Flynn分类法6

1.2.7　性能定量分析基础6

1.2.8　计算机性能测评方法7

1.3 习题与解析9

1.3.1　单项选择题9

1.3.2　填空题10

1.3.3　判断题11

1.3.4　简答题12

1.3.5　应用题13

第2章　指令系统21

2.1 基本要求与难点21

2.1.1　基本要求21

2.1.2　难点21

2.2　知识要点22

2.2.1 指令系统是计算机系统的主要软硬件分界面22

2.2.2　数据表示与数据类型22

2.2.3　浮点数据22

2.2.4 自定义数据表示25

2.2.5　寻址技术26

2.2.6　指令格式优化设计28

2.2.7　复杂指令系统计算机30

2.2.8　精简指令系统计算机31

2.3　习题与解析32

2.3.1 单项选择题32

2.3.2　填空题33

2.3.3　判断题34

2.3.4　简答题36

2.3.5　应用题37

3.1.2　难点60

3.1.1　基本要求60

第3章　流水技术与流水处理机60

3.1　基本要求与难点60

3.2　知识要点61

3.2.1 指令的顺序执行方式与交叉执行方式61

3.2.2　先行控制技术61

3.2.3　流水方式与流水线的分类61

3.2.4　流水线的性能分析与计算63

3.2.5　非线性流水线的调度技术64

3.2.6　流水线的局部相关及其处理方法66

3.2.8　超标量处理机及其性能分析与计算67

3.2.7　流水线的全局相关及其处理方法67

3.2.9　超流水处理机及其性能分析与计算68

3.2.10　超标量超流水处理机及其性能分析与计算68

3.2.11 超长指令字处理机及其性能分析69

3.2.12　向量处理方式69

3.2.13 向量流水处理机及其性能分析与计算70

3.3　习题与解析70

3.3.1　单项选择题70

3.3.2　填空题72

3.3.3　判断题73

3.3.4　简答题74

3.3.5　应用题75

第4章　存储系统110

4.1 基本要求与难点110

4.1.1　基本要求110

4.1.2　难点111

4.2　知识要点111

4.2.1 存储系统的层次结构111

4.2.2　程序局部性111

4.2.3　存储系统的性能指标112

4.2.4　并行存储器112

4.2.5　虚拟存储器的存储管理方式113

4.2.6　页面替换算法115

4.2.7　堆栈型替换算法116

4.2.8　Cache存储器的地址映像与地址变换116

4.2.9　Cache存储器的替换算法及其实现118

4.2.10　Cache的一致性问题及解决方法119

4.2.11 三级存储系统的组织方式119

4.3　习题与解析120

4.3.1　单项选择题120

4.3.2　填空题122

4.3.3　判断题124

4.3.4　简答题125

4.3.5　应用题127

第5章　输入输出系统152

5.1 基本要求与难点152

5.1.1　基本要求152

5.1.2　难点152

5.2　知识要点153

5.2.1 输入输出系统的主要特点153

5.2.2　基本输入输出方式153

5.2.3 中断处理155

5.2.5　输入输出通道的作用与功能156

5.2.4　中断屏蔽156

5.2.6　通道的工作原理157

5.2.7　通道的数据传送方式和传送时间158

5.2.8　通道流量的分析与计算159

5.3　习题与解析160

5.3.1　单项选择题160

5.3.2　填空题162

5.3.3　判断题163

5.3.4　简答题164

5.3.5　应用题165

6.2　知识要点178

6.1.2　难点178

6.2.1 互联函数及其表示方法178

第6章　互联网络178

6.1 基本要求与难点178

6.1.1　基本要求178

6.2.2　几种基本的互联函数179

6.2.3 互联网络的结构参数和传输性能参数181

6.2.4　几种静态互联网络及其拓扑结构182

6.2.5　动态互联网络的基本结构183

6.2.6　Omega网络184

6.2.7　STARAN网络184

6.2.10　Delta网络185

6.2.8　间接二进制n方体网络185

6.2.9　基准网络185

6.2.11　数据变换网络186

6.2.12　Benes二进制置换网络187

6.2.13　UMA和NUMA多处理机系统的通信方式187

6.2.14　消息格式与消息寻径方式188

6.2.15　消息传送的流控制策略189

6.2.16　互联网络的通信模式189

6.3.1　单项选择题190

6.3　习题与解析190

6.3.2 填空题193

6.3.3　判断题194

6.3.4　简答题195

6.3.5　应用题201

7.1.2　难点222

7.2　知识要点222

7.2.1 并行处理机的两种基本结构222

7.1.1　基本要求222

7.1　基本要求与难点222

第7章　并行处理机222

7.2.2　采用并行处理机的SIMD计算机主要特点223

7.2.3　ILLIAC Ⅳ计算机223

7.2.4　BSP计算机224

7.2.5　阵列处理机上的差分计算225

7.2.6　阵列处理机的常用算法225

7.3 习题与解析226

7.3.1　单项选择题226

7.3.2　填空题227

7.3.3 判断题228

7.3.4　简答题230

7.3.5　应用题231

第8章　多处理机系统241

8.1 基本要求与难点241

8.1.1　基本要求241

8.1.2　难点241

8.2　知识要点241

8.2.1 多处理机系统的基本结构241

8.2.2 多处理机的Cache一致性问题及产生原因242

8.2.3　总线监听协议243

8.2.4　基于目录的协议244

8.2.5 大规模并行处理系统——CM-5系统245

8.2.6　SGI Origin 2000系列服务器245

8.2.7 多处理机系统性能分析与计算246

8.3 习题与解析246

8.3.1 单项选择题246

8.3.2　填空题248

8.3.3　判断题249

8.3.4　应用题250

专业术语中英文对照表261

参考文献266