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  • 正版新书]计算机体系结构基础 第3版胡伟武等9787111691624
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    • 作者: 胡伟武等著 | 胡伟武等编 | 胡伟武等译 | 胡伟武等绘
    • 出版社: 机械工业出版社
    • 出版时间:2022-01-01
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    • 作者: 胡伟武等著| 胡伟武等编| 胡伟武等译| 胡伟武等绘
    • 出版社:机械工业出版社
    • 出版时间:2022-01-01
    • 版次:3
    • 印次:1
    • 字数:382
    • 页数:380
    • 开本:16开
    • ISBN:9787111691624
    • 版权提供:机械工业出版社
    • 作者:胡伟武等
    • 著:胡伟武等
    • 装帧:平装
    • 印次:1
    • 定价:79
    • ISBN:9787111691624
    • 出版社:机械工业出版社
    • 开本:16开
    • 印刷时间:暂无
    • 语种:暂无
    • 出版时间:2022-01-01
    • 页数:380
    • 外部编号:党庄B169713
    • 版次:3
    • 成品尺寸:暂无

    丛书序言

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    第3版自序

    第2版自序

    前言

    第一部分引言

    第1章引言2

    1.1计算机体系结构的研究内容2

    1.1.1一以贯之2

    1.1.2什么是计算机5

    1.1.3计算机的基本组成6

    1.2衡量计算机的指标9

    1.2.1计算机的性能9

    1.2.2计算机的价格11

    1.2.3计算机的功耗12

    1.3计算机体系结构的发展13

    1.3.1摩尔定律和工艺的发展15

    1.3.2计算机应用和体系结构19

    1.3.3计算机体系结构发展20

    1.4体系结构设计的基本原则22

    1.4.1平衡性22

    1.4.2局部性24

    1.4.3并行性24

    1.4.4虚拟化25

    1.5本章小结26

    习题26

    第二部分指令系统结构

    第2章指令系统30

    2.1指令系统简介30

    2.2指令系统设计原则30

    2.3指令系统发展历程32

    2.3.1指令内容的演变32

    2.3.2存储管理的演变34

    2.3.3运行级别的演变36

    2.4指令系统组成37

    2.4.1地址空间37

    2.4.2操作数39

    2.4.3指令操作和编码41

    2.5RISC指令集比较43

    2.5.1指令格式比较43

    2.5.2寻址方式比较44

    2.5.3公共指令功能44

    2.5.4不同指令系统的特色46

    2.6C语言的机器表示47

    2.6.1过程调用48

    2.6.2流程控制语句49

    2.7本章小结52

    习题52

    第3章特权指令系统53

    3.1特权指令系统简介53

    3.2异常与中断56

    3.2.1异常分类56

    3.2.2异常处理58

    3.2.3中断60

    3.3存储管理62

    3.3.1存储管理的原理63

    3.3.2TLB的结构和使用64

    3.3.3TLB地址翻译相关异常的处理70

    3.4本章小结73

    习题74

    第4章软硬件协同75

    4.1应用程序二进制接口75

    4.1.1寄存器约定76

    4.1.2函数调用约定78

    4.1.3进程虚拟地址空间82

    4.1.4栈帧布局84

    4.2六种常见的上下文切换场景87

    4.2.1函数调用87

    4.2.2异常和中断88

    4.2.3系统调用89

    4.2.4进程91

    4.2.5线程92

    4.2.6虚拟机93

    4.2.7六种上下文切换场景的对比94

    4.3同步机制94

    4.3.1基于互斥的同步机制95

    4.3.2非阻塞的同步机制96

    4.4本章小结97

    习题97

    第三部分计算机硬件结构

    第5章计算机组成原理和结构100

    5.1冯·诺依曼结构100

    5.2计算机的组成部件101

    5.2.1运算器101

    5.2.2控制器103

    5.2.3存储器105

    5.2.4输入/输出设备110

    5.3计算机系统硬件结构发展113

    5.3.1CPU-GPU-北桥-南桥四片结构113

    5.3.2CPU-北桥-南桥三片结构114

    5.3.3CPU-弱北桥-南桥三片结构114

    5.3.4CPU-南桥两片结构115

    5.3.5SoC单片结构116

    5.4处理器和IO设备间的通信116

    5.4.1IO寄存器寻址117

    5.4.2处理器和IO设备之间的同步117

    5.4.3存储器和IO设备之间的数据传送119

    5.4.4龙芯3A3000+7A1000桥片系统中的CPU、GPU、DC通信120

    5.5本章小结122

    习题122

    第6章计算机总线接口技术124

    6.1总线概述125

    6.2总线分类125

    6.3片上总线126

    6.4内存总线132

    6.5系统总线139

    6.5.1HyperTransport总线140

    6.5.2HT包格式143

    6.6设备总线145

    6.6.1PCIE总线145

    6.6.2PCIE包格式146

    6.7本章小结147

    习题148

    第7章计算机系统启动过程分析149

    7.1处理器核初始化149

    7.1.1处理器复位150

    7.1.2调试接口初始化152

    7.1.3TLB初始化156

    7.1.4Cache初始化157

    7.2总线接口初始化160

    7.2.1内存初始化160

    7.2.2IO总线初始化161

    7.3设备的探测及驱动加载162

    7.4多核启动过程167

    7.4.1初始化时的多核协同167

    7.4.2操作系统启动时的多核唤醒168

    7.4.3核间同步与通信169

    7.5本章小结170

    习题170

    第四部分CPU微结构

    第8章运算器设计172

    8.1二进制与逻辑电路172

    8.1.1计算机中数的表示172

    8.1.2MOS晶体管工作原理178

    8.1.3CMOS逻辑电路180

    8.2简单运算器设计188

    8.2.1定点补码加法器188

    8.2.2减法运算实现193

    8.2.3比较运算实现194

    8.2.4移位器194

    8.3定点补码乘法器195

    8.3.1补码乘法器196

    8.3.2Booth乘法器198

    8.3.3华莱士树202

    8.4本章小结206

    习题206

    第9章指令流水线208

    9.1单周期处理器208

    9.2流水线处理器210

    9.3指令相关和流水线冲突213

    9.3.1数据相关引发的冲突及解决办法214

    9.3.2控制相关引发的冲突及解决办法216

    9.3.3结构相关引发的冲突及解决办法219

    9.4流水线与异常处理219

    9.5提高流水线效率的技术220

    9.5.1多发射数据通路220

    9.5.2动态调度221

    9.5.3转移预测225

    9.5.4高速缓存229

    9.6本章小结231

    习题232

    第五部分并行处理结构

    第10章并行编程基础236

    10.1程序的并行行为236

    10.1.1指令级并行性236

    10.1.2数据级并行性237

    10.1.3任务级并行性237

    10.2并行编程模型238

    10.2.1单任务数据并行模型…238

    10.2.2多任务共享存储编程模型238

    10.2.3多任务消息传递编程模型239

    10.2.4共享存储与消息传递编程模型的编程复杂度239

    10.3典型并行编程环境242

    10.3.1数据并行SIMD编程242

    10.3.2POSIX编程标准244

    10.3.3OpenMP标准247

    10.3.4MPI消息传递编程接口253

    10.4本章小结259

    习题259

    第11章多核处理结构260

    11.1多核处理器的发展演化260

    11.2多核处理器的访存结构263

    11.2.1通用多核处理器的片上Cache结构263

    11.2.2存储一致性模型265

    11.2.3Cache一致性协议267

    11.3多核处理器的互连结构272

    11.4多核处理器的同步机制278

    11.5典型多核处理器282

    11.5.1龙芯3A5000处理器282

    11.5.2Intel SandyBridge架构…284

    11.5.3IBM Cell处理器286

    11.5.4NVIDIA GPU287

    11.5.5Tile64处理器289

    11.6本章小结289

    习题291

    第六部分系统评价与性能分析

    第12章计算机系统评价和性能分析294

    12.1计算机系统性能评价指标294

    12.1.1计算机系统常用性能评价指标295

    12.1.2并行系统的性能评价指标299

    12.2测试程序集300

    12.2.1微基准测试程序301

    12.2.2SPEC CPU基准测试程序310

    12.2.3并行系统基准测试程序316

    12.2.4其他常见的基准测试程序集319

    12.3性能分析方法320

    12.3.1分析建模的方法322

    12.3.2模拟建模的方法和模拟器322

    12.3.3性能测量的方法325

    12.4性能测试和分析实例334

    12.4.1SPEC CPU基准测试程序的分值对比335

    12.4.2微结构相关统计数据338

    12.4.3基础性能参数344

    12.5本章小结348

    习题348

    总结:什么是计算机体系结构350

    参考文献359


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