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第一篇 计算机组成1

第1章 计算机系统概论1

1.1 计算机的发展及应用1

1.1.1 计算机发展史1

目录1

1.1.2　计算机的应用6

1.2　计算机的基本结构7

1.2.1 冯·诺依曼计算机结构8

1.2.2 非冯·诺依曼计算机结构9

1.3 计算机的层次结构9

1.4　计算机的分类和性能指标10

1.4.1 计算机的分类及发展状况10

1.4.2　计算机的性能指标13

练习题15

2.1.1 存储器的分类17

第2章　存储系统17

2.1 存储器概述17

2.1.2　存储器的技术指标19

2.2　存储器的层次结构21

2.3 主存储器22

2.3.1　随机存储器22

2.3.2 只读存储器26

2.3.3 存储器芯片与CPU的连接28

2.4　高速存储30

2.4.1 双端口存储器30

2.4.2 多体存储30

2.4.3　Cache存储33

练习题37

3.1.1 总线的分类39

3.1.2 总线的主要技术参数39

3.1　总线的概述39

第3章　系统总线39

3.1.3　总线标准40

3.2　总线结构40

3.2.1 单总线结构41

3.2.2 双总线结构41

3.2.3 三总线结构42

3.2.4 四总线结构43

3.3　总线的控制44

3.3.1 串联式控制方式45

3.3.2 并联式控制方式46

3.3.3 计数定时控制方式46

3.4　总线的通信47

3.4.1 总线通信方式47

3.4.2 总线同步方式49

练习题52

4.2 指令格式53

第4章　指令系统53

4.1 指令系统的基本概念53

4.2.1 指令格式54

4.2.2　操作码54

4.2.3 地址码56

4.2.4　指令字长57

4.3 寻址技术58

4.3.1 指令寻址58

4.3.2 操作数寻址59

4.4　指令类型66

4.4.1 数据传送类指令67

4.4.2 运算指令67

4.4.3　逻辑运算指令69

4.4.4　移位指令70

4.4.5 控制转移指令71

练习题73

5.1.2　CPU的组成74

5.1.1　CPU的功能74

第5章 中央处理器74

5.1　CPU的功能和组成74

5.2　处理器的工作过程80

5.2.1 指令周期的基本概念80

5.2.2　典型指令的工作过程81

5.3　流水结构83

5.3.1 并行性概念84

5.3.2 指令流水的原理85

5.3.3 影响流水线性能的因素86

5.3.4　流水线的分类88

5.4　流水线的加速技术90

5.4.1　超流水线（Super pipe linig）技术90

5.4.2　超标量（Super scalar）技术90

5.4.3　超长指令字技术91

5.5　处理器的指令执行方式92

练习题95

第6章 输入输出系统96

6.1 输入输出系统概述96

6.1.1 I/O系统与总线结构的关系及发展96

6.1.2　输入输出系统的组成97

6.1.3　输入输出设备的编址98

6.1.4　输入输出设备的控制100

6.2　程序中断方式103

6.2.1 中断的基本概念103

6.2.2 中断的类型和作用103

6.2.3 中断过程104

6.2.4 中断的优先级与中断判优105

6.3　DMA方式107

6.3.1　DMA的基本概念107

6.3.2　DMA接口的组成108

6.3.3　DMA的传送过程109

6.3.4　DMA的传送方式110

6.4　通道方式112

6.4.1 通道的作用和功能112

6.4.2 通道的种类113

6.4.3 通道的工作过程113

练习题114

第二篇 服务器技术及应用115

第7章 服务器概述115

7.1 服务器的基本概念115

7.1.1 服务器与PC的区别115

7.1.2服务器的概念116

7.2　服务器的分类119

7.2.1 按照体系架构分类119

7.2.2　按规模分类122

7.2.3 按服务器的外形与结构分类124

7.2.4　按最新的Internet计算模式分类125

7.2.5　按服务器的功能分类126

7.2.6　其他分类方法127

7.3　服务器的性能指标128

练习题130

第8章 服务器的体系结构131

8.1 高性能计算机的分类法131

8.1.1　Flynn分类法131

8.1.2　按照内存共享模式来分类132

8.2　服务器的体系结构132

8.2.1 SMP133

8.2.2　MPP134

8.2.3　NUMA134

8.2.4　SMP、MPP与NUMA体系结构的比较135

8.2.5 总结137

8.3　服务器系统的层次结构137

8.3.1 服务器系统层次结构的模型137

8.3.2　服务器的硬件构成139

练习题140

第9章 服务器的子系统142

9.1 处理子系统——处理器142

9.1.1　CPU中使用的新技术142

9.1.2　CISC型服务器CPU146

9.1.3　RISC型服务器CPU158

9.2　芯片组161

9.2.1 芯片组的概念161

9.2.2　常见的服务器芯片组163

9.3 内存子系统167

9.3.1　基本概念167

9.3.2 内存的类型170

9.3.3　双通道内存技术173

9.3.4　服务器内存技术174

9.3.5 内存的技术参数177

9.4　I/O子系统（I/O总线）178

9.4.1　总线的概念178

9.4.2　I/O总线178

9.4.3　服务器中使用的总线技术183

9.5　存储子系统和接口187

9.5.1 USB接口188

9.5.2　IEEE1394接口190

9.5.3　SATA硬盘接口技术193

9.5.4　串行连接SCSI（SAS）技术194

9.6　网络子系统195

9.6.1 吉比特网卡195

9.6.2　服务器中的网络高级技术196

练习题197

10.1.2　SCSI的系统结构199

10.1.1　SCSI 的含义和功能199

第10章 服务器技术199

10.1　小型计算机系统接（SCSI）199

10.1.3　SCSI卡201

10.1.4　单边（Single-Ended）与差分（Differential）SCSI203

10.1.5　共享SCSI203

10.1.6　SCSI设备接口的物理标准204

10.1.7 SCSI规范204

10.1.8　SCSI相对于IDE优势206

10.1.9　SCSI硬盘术语206

10.2　RAID技术208

10.2.1　RAID基本原理209

10.2.2　RAID级别211

10.2.3　热插拔217

10.2.4　磁盘阵列技术术语218

10.2.5　RAID 的实现219

10.2.7 RAID级别的选择220

10.2.6 内部／外部磁盘阵列220

10.2.8　RAID卡221

10.3　双机容错简介223

10.3.1 服务器中的冗余技术223

10.3.2 机互备援（DualActive）简介224

10.3.3 机热备份（Hot Standby）简介224

10.4　光纤通道FC225

10.4.1 硬件和拓扑结构225

10.4.2 光纤通道的服务226

10.4.3 光纤通道的优势227

10.4.4 应用范围227

10.4.5 小结227

10.5　磁带机和磁带库227

10.5.1 磁带机227

10.5.2　磁带机术语229

10.5.3 磁带存储应用中的注意事项235

10.5.5 磁带库术语236

10.5.4　磁带库236

10.5.6　磁带存储系统237

10.6　服务器集群239

10.6.1 集群的基本概念239

10.6.2 集群的级别240

10.6.3　错误接管工作240

10.6.4　集群的可扩展性241

10.6.5　小结241

10.7　刀片式服务器242

10.7.1 刀片服务器的定义与特点242

10.7.2　刀片服务器结构243

10.7.3 刀片服务器应用模式245

10.7.4 市场上的刀片式服务器247

练习题247

11.1.1 基本概念249

11.1　DAS249

第11章　最新存储技术249

11.1.2　DAS存储方案250

11.2　NAS252

11.2.1　基本概念252

11.2.2　NAS的结构253

11.2.3　NAS存储方案254

11.2.4　典型结构254

11.2.5 优点与缺点255

11.2.6 产品简介256

11.3　SAN256

11.3.1　基本概念256

11.3.2　SAN的基本结构257

11.3.3　SAN存储方案257

11.3.4　SAN的优点与缺点258

11.3.5 应用环境259

11.4　DAS、NAS和SAN存储方案的比较260

11.3.6 典型产品简介260

11.4.1　DAS与NAS存储方案的比较261

11.4.2　NAS与SAN存储方案的比较262

11.4.3 三种存储方案的比较和选用264

11.5　统一网络存储FAS264

11.5.1 融合NAS和SAN存储的统一网络存储FAS265

11.5.2　NAS与SAN融合的产品267

11.5.3 SAN与NAS融合的方向269

11.6　网络存储方案介绍270

11.6.1 光纤存储备份方案在高校中的应用270

11.6.2 浪潮NAS与SAN网络存储方案275

11.7　iSCSI277

练习题278

第12章 服务器应用279

12.1　服务器的特性279

12.1.1 可靠性279

12.1.2 可用性280

12.1.3 可扩展性281

12.1.4 易用性283

12.1.5 可管理性284

12.2　服务器的选型285

12.2.1 影响服务器选型的内部和外部因素285

12.2.2 区分五种不同的应用对服务器选型的影响288

12.2.3　典型服务器应用的选型293

12.3　服务器基准测试296

练习题299

第13章　实训300

实训1——Windows 2000中软件RAID的实现300

实训2——硬件RAID的实现301

实训3——双网卡负载均衡服务器的实现301

实训4——用Windows 2000实现双机热备302

实训5——服务器压力／负载测试303

参考文献304