《计算机系统结构》

目录1

第一章概论1

§1.1计算机系统结构含义1

§1.1.1硬件、软件及功能分担1

§1.1.2系统结构、组织与实现2

§1.1.3计算机系统分层结构7

§1.2系统结构发展历程10

§1.2.1诺依曼型结构及其演变10

§1.2.2系统结构的并行性及其发展历程13

§1.2.3单机和多机系统并行性发展25

§1.3计算机系统分类与分型26

§1.3.1计算机系统分类26

§1.3.2计算机系统分型30

习题32

第二章计算机系统描述语言34

§2.1计算机系统的硬件层次34

§2.2系统总体结构描述35

§2.2.1方框图和PMS表示法35

§2.2.2 PMS应用39

§2.3处理器层描述——ISP语言40

§2.4寄存器传送层描述——CDL语言46

§2.4.1 说明语句47

§2.4.2执行语句50

§2.5系统的动态模型………………………………（50 ）习题57

第三章数据表示与指令系统58

§3.1数据的表示58

§3.1.1 数据表示与软硬件界面的确定58

§3.1.2数据表示的确定60

§3.1.3 向量数据表示69

§3.1.4自定义数据72

§3.2编址技术与寻址方式78

§3.2.1编址技术79

§3.2.2寻址方式82

§3.3指令系统83

§3.3.1指令格式84

§3.3.2指令种类89

§3.3.3 VAX-11系列指令系统举例93

习题99

§4.1 单处理机系统的并行性102

第四章信息加工与控制结构102

§4.1.1 处理机与I/O的重迭操作103

§4.1.2处理机与存贮器的重迭操作103

§4.1.3存贮器内部的重迭操作103

§4.1.4处理机内部的重迭操作104

§4.1.5按字或字节并行操作104

§4.1.6按位片并行操作105

§4.1.7按向量并行操作105

§4.2.1高速乘法部件106

§4.2高性能运算部件106

§4.2.2高速浮点运算部件111

§4.3重迭控制方式111

§4.3.1 最简单的重迭113

§4.3.2一次重迭114

§4.4先行控制方式116

§4.4.1基本原理116

§4.4.2 先行控制中的问题118

§4.5流水处理技术126

§4.5.1 流水处理的原理126

§4.5.2 流水线的分类129

§4.5.3流水线性能分析132

§4.5.4 流水线设计中的几个技术问题134

§4.5.5举例——IBM360/91143

§4.6向量处理机148

§4.6.1 向量处理机的特点148

§4.6.2 向量处理机的处理方式148

§4.6.3 向量处理机的指令系统150

§4.6.4向量处理机结构151

§4.6.5 举例——YH-1系列153

习题160

§5.1.1存贮器系统的发展164

第五章存贮体系164

§5.1 概述164

§5.1.2层次结构165

§5.2多体并行存贮器170

§5.2.1 单体并行访问多字170

§5.2.2多体并行存取171

§5.2.3 多体并行交叉存取172

§5.2.4对速度的估算174

§5.2.5 举例——YH-1系列175

§5.3.1 多道程序运行与程序再定位178

§5.3虚拟存贮器178

§5.3.2虚拟存贮器的地址映象179

§5.3.3替换算法及其实现185

§5.3.4虚拟存贮器的工作过程189

§5.3.5虚拟存贮器性能分析193

§5.3.6举例—VAX11系列194

§5.4高速缓冲存贮器196

§5.4.1 高速缓冲存贮器的结构与工作过程196

§5.4.2地址转换方式197

§5.4.3高速缓冲存贮器性能分析202

§5.4.4高速缓冲存贮器举例204

§5.5主存贮器保护206

习题208

第六章输入输出系统211

§6.1 输入输出系统的发展与一般结构211

§6.1.1 概述211

§6.1.2输入输出控制方式211

§6.1.3主机与输入输出设备的连接212

§6.2.1总线的类型215

§6.2总线结构215

§6.2.2 总线控制216

§6.2.3总线通讯方式221

§6.2.4 I/O总线的标准化222

§6.3 中断系统224

§6.3.1 中断的定义及分类224

§6.3.2中断结构226

§6.4通道与输入输出处理机230

§6.4.1通道的工作过程230

§6.4.2输入输出处理机（IOP）结构233

习题250

第七章并行处理机与多处理机252

§7.1并行处理机结构特点252

§7.1.1两种结构类型252

§7.1.2 处理单元PE基本组成254

§7.1.3 处理单元之间的通信257

§7.2互连网络258

§7.2.1 单级互连网络258

§7.2.2多级互连网络261

§7.2.3介绍几种互连网络263

§7.3.1 ILLIACIV阵列处理机271

§7.3并行处理机典型结构271

§7.3.2 BSP科学处理机278

§7.4并行处理机性能分析282

§7.5多处理机特征与结构285

§7.5.1 多处理机系统特征285

§7.5.2两种结构类型285

§7.5.3多处理机互连方式289

§7.6.1 多处理机操作系统的特点和要求295

§7.6.2多处理机操作系统类型295

§7.6多处理机操作系统295

§7.6.3多处理机调度296

§7.6.4进程通信299

§7.6.5 系统死锁301

§7.7并行性检测与并行程序设计302

§7.7.1 数据相关性分析302

§7.7.2程序并行性检测304

§7.7.3并行程序设计语言305

习题312

§8.1.1 RISC技术形成与发展315

§8.1 精简指令集计算机（RISC）315

第八章新型计算机系统315

§8.1.2 RISC设计原则与技术措施318

§8.2数据流计算机326

§8.2.1数据驱动计算326

§8.2.2数据流程序图328

§8.2.3数据流语言331

§8.2.4数据流机系统结构332

§8.2.5 数据流机的优点和存在的问题338

习题340

§9.1.1 可靠性评价指标341

第九章计算机系统可靠性评价与性能评价341

§9.1 计算机系统可靠性评价341

§9.1.2可靠性评价方法343

§9.1.3提高系统可靠性措施344

§9.2计算机系统性能评价345

§9.2.1性能评价目的345

§ 9.2.2性能评价指标345

§9.2.3性能评价方法346

习题358

参考文献359