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2018法国欧洲杯计算机体系结构


更新时间:2018-10-09 19:34:12

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资源简介

全书共13章,第1~4章从计算机体系结构的研究内容和发展趋势、二进制和逻辑电路、指令系统结构等方面介绍计算机体系结构的基础内容。第5~7章从静态流水线、动态流水线、多发射数据通路等方面介绍指令流水线结构。第8~11章从转移预测、功能部件、高速缓存、存储管理等方面介绍处理器的模块级结构。第12章介绍多处理器结构。第13章主要介绍作者在龙芯处理器设计过程中的经验教训。

 

内容简介

这是一本强调从实践中学理念的计算机体系结构的教材。作者结合自身从事国产龙芯高性能通用处理器研制的实践,以准确精练、生动活泼的语言,将计算机体系结构的知识深入浅出地传授给读者。 
全书共13章,第1~4章从计算机体系结构的研究内容和发展趋势、二进制和逻辑电路、指令系统结构等方面介绍计算机体系结构的基础内容。第5~7章从静态流水线、动态流水线、多发射数据通路等方面介绍指令流水线结构。第8~11章从转移预测、功能部件、高速缓存、存储管理等方面介绍处理器的模块级结构。第12章介绍多处理器结构。第13章主要介绍作者在龙芯处理器设计过程中的经验教训。 
本书适合作为高等学校计算机专业的高年级本科生、研究生的教材,也可以作为相关工程技术人员的学习参考书。

目录

第1章引言1 
1.1什么是CPU1 
1.2一以贯之3 
1.3本书的内容4 
1.4本书的习题与参考文献说明5 
第2章计算机系统结构基础6 
2.1什么是计算机6 
2.2计算机的基本组成7 
2.3计算机系统结构的发展9 
2.4摩尔定律和工艺的发展11 
2.5计算机应用的发展趋势14 
2.6计算机系统结构发展趋势15 
2.7多核结构的发展及其面临的问题18 
2.8衡量计算机的指标21 
2.9性能评价22 
2.10成本评价28 
2.11功耗评价30 
2.12本章小结32 
习题32 
第3章二进制与逻辑电路34 
3.1计算机中数的表示34 
3.2MOS管工作原理37 
3.3MOS基本工艺40 
3.4逻辑电路44 
3.5CMOS电路的延迟47 
3.6Verilog语言49 
3.7本章小结52 
习题52目录计算机体系结构(第2版)第4章指令系统结构55 
4.1指令系统结构的设计原则55 
4.2影响指令系统结构设计的因素56 
4.3指令系统的分类58 
4.4指令系统的组成部分60 
4.5RISC指令系统结构62 
4.6RISC的发展历史64 
4.7不同RISC指令系统结构的比较65 
4.8本章小结71 
习题71 
第5章静态流水线73 
5.1数据通路设计74 
5.2控制逻辑设计76 
5.3时序78 
5.4流水线技术79 
5.5指令相关和流水线冲突83 
5.6流水线的前递技术86 
5.7流水线和例外89 
5.8多功能部件与多拍操作90 
5.9本章小结93 
习题93 
第6章动态流水线102 
6.1影响流水线效率的因素102 
6.2指令调度技术103 
6.3动态调度原理106 
6.4Tomasulo算法109 
6.5例外与动态流水线114 
6.6本章小结122 
习题123 
第7章多发射数据通路127 
7.1指令级并行技术127 
7.2保留站的组织128 
7.3保留站和寄存器的关系131 
7.4重命名寄存器的组织133 
7.5乱序执行的流水线通路137 
7.6多发射结构139 
7.7龙芯2号多发射结构简介140 
7.8本章小结142 
习题143 
第8章转移预测146 
8.1转移指令146 
8.2程序的转移行为148 
8.3软件方法解决控制相关151 
8.4硬件转移预测技术155 
8.5一些典型商用处理器的分支预测机制162 
8.6本章小结164 
习题164 
第9章功能部件167 
9.1定点补码加法器167 
9.2龙芯1号的ALU设计172 
9.3定点补码乘法器176 
9.4本章小结183 
习题183 
第10章高速缓存185 
10.1存储层次185 
10.2cache结构187 
10.3cache性能和优化191 
10.4常见处理器的存储层次199 
10.5本章小结201 
习题202 
第11章存储管理204 
11.1虚拟存储的基本原理204 
11.2MIPS处理器对虚存系统的支持207 
11.3Linux操作系统的存储管理210 
11.4TLB的性能分析和优化215 
11.5本章小结217 
习题217 
第12章多处理器系统219 
12.1共享存储与消息传递系统219 
12.2常见的共享存储系统223 
12.3共享存储系统的指令相关225 
12.4共享存储系统的访存事件次序228 
12.5存储一致性模型229 
12.6cache一致性协议233 
12.7本章小结238 
习题238 
第13章实践是最好的课堂240 
13.1龙芯处理器简介240 
13.2硅是检验结构设计的唯一标准244 
13.3设计要统筹兼顾251 
13.4设计要重点突出257 
13.5皮体系结构设计260 
13.6本章小结261 
参考文献262 
后记265
 

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