计算机系统结构/21世纪高等学校规划教材

《21世纪高等学校规划教材？软件工程:计算机系统结构》针对软件工程专业和计算机专业的研究生，特别强调了技术原理在项目和程序设计中的应用，理论和实际紧密结合，非常适合作为研究生的教材使用。《21世纪高等学校规划教材？软件工程:计算机系统结构》还可作为计算机专业高年级本科生、计算机工程师、软件工程师的参考书。

《计算机系统结构》从系统设计和应用两个方面讲述现代计算机体系结构的概念、结构、原理和关键技术，内容组织上由浅入深、从简单到高级，涵盖了该领域的最新进展。本书共12章，分为存储系统、CPU系统和多机系统三大部分。内容上按照单核系统、多核系统、多机系统展开，其中在多机系统中引入了网格计算和云计算。
《计算机系统结构》针对软件工程专业和计算机专业的研究生，特别强调了技术原理在项目和程序设计中的应用，理论和实际紧密结合，非常适合作为研究生的教材使用。本书还可作为计算机专业高年级本科生、计算机工程师、软件工程师的参考书。本书由朱利等编著。

第1章计算机系统结构概论
1.1计算机系统结构的基本概念
1.1.1计算机系统结构的定义
1.1.2计算机组成与计算机实现
1.2计算机的分类
1.3计算机系统设计与分析的量化原理
1.3.1程序访问的局部性原理
1.3.2利用并行与优化处理经常性事件
1.3.3Amdahl定律
1.3.4处理器的性能公式
1.3.5可靠性
1.4计算机系统的性能评测
1.4.1主要性能指标
1.4.2计算机性能测试
1.4.3计算机性能测试实例
1.5计算机技术的发展趋势
1.5.1吞吐率相对于延时的发展趋势
1.5.2集成电路的发展限制
1.5.3计算机发展的新方向
1.6本章总结
习题l
第2章Cache
2.1计算机存储系统的层次结构
2.1.1存储器概述
2.1.2存储器的层次结构
2.2Cache系统的基本原理
2.2.1Cache存储系统的构成与组织
2.2.2Cache存储系统的基本性能参数
2.2.3Cache的基本工作原理
2.3Cache设计的关键问题
2.3.1Cache的容量与行大小
2.3.2映射机制
2.3.3替换算法
2.3.4单机系统的Cache写策略
2.3.5Cache数量选择
2.4Cache的性能分析
2.4.1未中率
2.4.2加速比
2.5Cache的基本优化方法
2.5.1增加行大小和容量，减少未中率
2.5.2增加关联度减少未中率
2.5.3使用多级Cache减少未中损失
2.5.4让读未中的优先级高于写来减少未中损失
2.6Cache的高级优化设计
2.6.1踪迹Cache
2.6.2路预测技术
2.6.3流水Cache与非阻塞Cache
2.6.4关键字优先和早重启
2.6.5合并写缓存
2.6.6预取技术
2.6.7牺牲Cache和伪关联Cache
2.7Cache的应用问题
2.7.1循环交换与循环融合
2.7.2数组合并与矩阵分块
2.8Pentium4与ARM中Cache的组织
2.8.1Pentium中Cache的组织
2.8.2ARM中的Cache组织
2.9本章总结
习题2
第3章内部存储器与外部存储器
3.1半导体存储器
3.1.1ROM
3.1.2RAM
3.2内部存储器芯片的组织
3.2.1芯片的组织
3.2.2存储模块的组织
3.3高级内存的组织
3.3.1SDRAM
3.3.2RDRAM
3.3.3DDRSDRAM
3.4高性能存储器
3.4.1多体交叉主存
3.4.2并行访问主存
3.4.3关联存储器
3.5磁盘
3.5.1磁盘的读写与数据组织
3.5.2磁盘的物理特性
3.5.3磁盘的性能参数
3.6RAID
3.6.1RAID0和RAIDl
3.6.2RAID2和RAID3
3.6.3RAID4和RAID5
3.6.4RAID6
3.6.5组合式RAID
3.7RAID7与网络化存储
3.7.1RAID7
3.7.2基于网络的并行存储
3.8磁带
3.8.1磁带的数据记录方式
3.8.2磁带的数据组织
3.9光学存储器
3.9.1CD和CD-ROM
3.9.2刻录CD、重写CD和DVD
3.9.3集成光盘设备
3.10本章总结
习题3
第4章I／O系统
4.1中断
4.1.1中断源的组织
4.1.2中断处理
4.1.3中断源识别
4.1.4中断现场的保存与恢复
4.2I／O系统的功能与结构
4.2.1I／O模块的功能
4.2.2I／O模块的结构
4.3基本I／O方式
4.3.1可编程式I／O
4.3.2中断驱动式I／O
4.3.3DMA
4.4高级I／O方式
4.4.1I／O通道
4.4.2I／O处理机
4.5高性能I／O接口
4.5.1SCSI
4.5.2FireWire
4.5.3InfiniBand
4.6本章总结
习题4
第5章虚拟内存
5.1虚拟内存的组成
5.1.1虚拟内存的组成
5.1.2Cache系统与虚拟内存的比较
5.2虚拟地址Cache
5.3虚拟内存基础--进程调度与交换
5.3.1进程调度
5.3.2交换
5.4分页式虚拟内存
5.4.1分页机制
5.4.2地址变换
5.4.3页表的结构
5.4.4快速页表查询方法
5.4.5分页机制的优缺点
5.5分段式虚拟内存
5.5.1分段机制
5.5.2分段式虚拟内存的优点和缺点
5.5.3分段与分页的比较
5.6段页式虚拟内存
5.7页替换与分配算法
……
第6章指令系统
第7章CPU的流水线技术
第8章RISC与嵌入式架构
第9章超标量与VLIW架构
第10章多核架构与多核程序设计
第11章多处理器系统
第12章云计算
参考文献