本書是根據(jù)全國高等教育自學考試計算機及應用專業(yè)（獨立本科段）課程自學考試大綱編寫的。全書共分8章，主要內容包括：計算機系統(tǒng)結構概論；數(shù)據(jù)表示、尋址方式與指令系統(tǒng)的設計、優(yōu)化、發(fā)展和改進；存儲、中斷、總線與I/O系統(tǒng)；存儲體系概念、虛擬存儲器、高速緩沖存儲器、三級存儲體系；重疊方式和流水方式的標量處理機及指令級高度并行的超級處理機；向量的流水處理與向量流水處理機、陣列處理機的原理、互連網(wǎng)絡等；多處理機的硬件結構、多Cache的一致性問題，以及多處理機的并行性、性能、操作系統(tǒng)和發(fā)展；數(shù)據(jù)流計算機和歸約機。附有計算機系統(tǒng)結構自學考試大綱和習題參考答案。
本書針對自學特點取材，內容豐富，通俗易懂，每章均有大量例題和習題。本書也可作為計算機工程技術人員的參考書。
全國高等教育自學考試指導委員會
2011年10月〖1〗Ⅳ目錄
計算機系統(tǒng)結構自學考試大綱
出版前言2
Ⅰ課程性質與課程目標3
Ⅱ考核目標4
Ⅲ課程內容與考核要求5
Ⅳ關于大綱的說明與考核實施
要求16
附錄題型舉例18
后記20
計算機系統(tǒng)結構
編者的話23
第1章概論25
11計算機系統(tǒng)的層次結構25
12計算機系統(tǒng)結構、計算機組成
和計算機實現(xiàn)26
121計算機系統(tǒng)結構的定義和內
涵26
122計算機組成與計算機實現(xiàn)
的定義和內涵27
123計算機系統(tǒng)結構、組成和
實現(xiàn)的相互關系和影響30
13計算機系統(tǒng)的軟、硬件取舍及
定量設計原理31
131軟、硬件取舍的基本原則31
132計算機系統(tǒng)的定量設計原理33
133計算機系統(tǒng)設計的
主要任務和方法35
14軟件、應用、器件的發(fā)展對系統(tǒng)
結構的影響37
141軟件發(fā)展對系統(tǒng)結構的影響38
142應用的發(fā)展對系統(tǒng)結構的影
響43
143器件的發(fā)展對系統(tǒng)結構的影
響45
15系統(tǒng)結構中的并行性開發(fā)
及計算機系統(tǒng)的分類47
151并行性的概念與開發(fā)47
152計算機系統(tǒng)的分類50
習題152
第2章數(shù)據(jù)表示、尋址方式
與指令系統(tǒng)54
21數(shù)據(jù)表示54
211數(shù)據(jù)表示與數(shù)據(jù)結構54
212高級數(shù)據(jù)表示55
213引入數(shù)據(jù)表示的原則61
214浮點數(shù)尾數(shù)基值大小和下溢
處理方法的選擇62
22尋址方式69
221尋址方式的三種面向69
222尋址方式在指令中的指明70
223程序在主存中的定位技術70
224物理主存中信息的存儲分布72
23指令系統(tǒng)的設計和優(yōu)化73
231指令系統(tǒng)設計的基本原則73
232指令操作碼的優(yōu)化75
233指令字格式的優(yōu)化79
24指令系統(tǒng)的發(fā)展和改進83
241兩種途徑和方向
（CISC和RISC）83
242按CISC方向發(fā)展和改進指令
系統(tǒng)84
243按RISC方向發(fā)展和改進指令
系統(tǒng)88
習題296
第3章存儲、中斷、總線與I/O
系統(tǒng)98
31存儲系統(tǒng)的基本要求和并行主存
系統(tǒng)98
311存儲系統(tǒng)的基本要求98
312并行主存系統(tǒng)99
32中斷系統(tǒng)102
321中斷的分類和分級103
322中斷的響應次序與處理次序105
323中斷系統(tǒng)的軟、硬件功能分
配107
33總線系統(tǒng)108
331總線的分類109
332總線的控制方式110
333總線的通信技術112
334數(shù)據(jù)寬度與總線線數(shù)113
34I/O系統(tǒng)115
341I/O系統(tǒng)概述115
342通道處理機的工作原理和流量
設計116
習題3123
第4章存儲體系126
41基本概念126
411存儲體系及其分支126
412存儲體系的構成依據(jù)127
413存儲體系的性能參數(shù)127
42虛擬存儲器128
421虛擬存儲器的管理方式128
422頁式虛擬存儲器的構成134
423頁式虛擬存儲器實現(xiàn)中的問
題143
43高速緩沖存儲器149
431工作原理和基本結構149
432地址的映像與變換151
433Cache存儲器的LRU替換
算法的硬件實現(xiàn)157
434Cache存儲器的透明性
及性能分析158
44三級存儲體系162
441物理地址Cache162
442虛地址Cache163
443全Cache164
習題4165
第5章標量處理機169
51重疊方式169
511重疊原理與一次重疊169
512相關處理171
52流水方式176
521基本概念176
522標量流水線的主要性能180
523標量流水機的相關處理
和控制機構185
53指令級高度并行的超級處理機196
531超標量處理機196
532超長指令字處理機197
533超流水線處理機198
534超標量超流水線處理機199
習題5200
〖1〗計算機系統(tǒng)結構〖1〗目錄〖2〗Ⅴ第6章向量處理機204
61向量的流水處理與向量流水處
理機204
611向量的處理和向量的流水
處理204
612向量流水處理機的結構舉例205
613通過并行、鏈接提高性能206
62陣列處理機的原理208
621陣列處理機的構形和特點208
622ILLIAC Ⅳ的處理單元
陣列結構211
623ILLIAC Ⅳ的并行算法舉例211
63SIMD計算機的互連網(wǎng)絡215
631互連網(wǎng)絡的設計目標與
互連函數(shù)215
632互連網(wǎng)絡應抉擇的幾個問題216
633基本的單級互連網(wǎng)絡217
634基本的多級互連網(wǎng)絡219
635全排列網(wǎng)絡226
64共享主存構形的陣列處理機中
并行存儲器的無沖突訪問227
65脈動陣列流水處理機230
651脈動陣列結構的原理230
652通用脈動陣列結構232
習題6233
第7章多處理機237
71多處理機的概念、問題和硬件
結構237
711多處理機的基本概念和
要解決的技術問題237
712多處理機的硬件結構238
72緊耦合多處理機多Cache的
一致性問題248
721多Cache的一致性問題
的產(chǎn)生248
722多Cache的一致性問題
的解決辦法249
73多處理機的并行性和性能250
731并行算法250
732程序并行性的分析253
733并行語言與并行編譯255
734多處理機的性能258
74多處理機的操作系統(tǒng)259
741主從型操作系統(tǒng)259
742各自獨立型操作系統(tǒng)260
743浮動型操作系統(tǒng)261
75多處理機的發(fā)展261
751分布式共享存儲器多處理機261
752對稱多處理機261
753多向量多處理機262
754并行向量處理機262
755大規(guī)模并行處理機263
756機群系統(tǒng)264
習題7265
第8章數(shù)據(jù)流計算機和歸約機268
81數(shù)據(jù)流計算機268
811數(shù)據(jù)驅動的概念268
812數(shù)據(jù)流程序圖和語言270
813數(shù)據(jù)流計算機的結構275
814數(shù)據(jù)流計算機存在的問題275
815數(shù)據(jù)流計算機的進展276
82歸約機277
習題8279
附錄習題參考答案280
參考文獻326
后記327〖1〗Ⅵ
書單推薦
