計算機等級考試教程（四級 計算機體系結構）

第1章 概論
1.1 現(xiàn)代計算機系統(tǒng)
1.1.1 現(xiàn)代計算機的構成
1.1.2 計算機系統(tǒng)的層次結構
1.2 計算機系統(tǒng)結構
1.2.1 計算機系統(tǒng)結構的基本概念
1.2.2 計算機系統(tǒng)結構組成與實現(xiàn)
1.2.3 計算機系統(tǒng)結構的分類
1.3 計算機系統(tǒng)設計
1.3.1 計算機系統(tǒng)的設計原則
1.3.2 計算機系統(tǒng)結構設計
1.4 計算機的性能評價
1.4.1 CPU性能
1.4.2 MIPS和MFLOPS
1.4.3 系統(tǒng)性能測試
1.5 計算機系統(tǒng)結構的發(fā)展
1.5.1 馮·諾依曼機型及其演變
1.5.2 系統(tǒng)結構并行技術的發(fā)展
1.5.3 影響計算機系統(tǒng)結構的因素
習題
第2章 存儲系統(tǒng)
2.1 存儲系統(tǒng)概述
2.1.1 存儲系統(tǒng)的形成
2.1.2 存儲系統(tǒng)的層次結構
2.1.3 存儲系統(tǒng)的局部性、包合性、一致性
2.2 并行存儲器
2.2.1 多體并行訪問存儲器
2.2.2 多體并行交叉訪問存儲器
2.3 高速緩沖存儲器（Cache）
2.3.1 高速緩沖存儲器的功能、結構與工作原理
2.3.2 地址映象與轉換
2.3.3 替換策略
2.3.4 Cache的寫操作
2.3.5 Cache性能分析
2.3.6 Cache的實用舉例
2.4 虛擬存儲器
2.4.1 概述
2.4.2 虛擬存儲器的管理方式
2.4.3 虛擬存儲器的工作過程
2.4.4頁面替換策略
2.4.5 虛擬存儲器的性能分析
2.5 存儲保護
2.5.1 存儲保護的方式
2.5.2 虛擬存儲器與存儲保護舉例
習題
第3章 輸入輸出系統(tǒng)
3.1 概述
3.1.1 什么是輸入輸出系統(tǒng)
3.1.2 輸入輸出系統(tǒng)的特點
3.2 輸入輸出系統(tǒng)工作原理
3.2.1 I/O系統(tǒng)的結構
3.2.2 I/O系統(tǒng)的邏輯組成及工作原理
3.2.3 總線技術
3.3 通道處理機
3.3.1 通道的功能
3.3.2 通道的邏輯組成與工作過程
3.3.3 通道指令與通過程序
3.3.4 輸入輸出指令
3.3.5 輸入輸出中斷
3.3.6 通道的種類及流量分析
3.4 輸入輸出處理機
3.4.1 輸入輸出處理機的功能
3.4.2 輸入輸出處理機系統(tǒng)舉例
習題
第4章 數(shù)據(jù)表示和指令系統(tǒng)
4.1 概述
4.1.1 計算機指令系統(tǒng)的設計過程和要求
4.1.2 指令系統(tǒng)發(fā)展改進的兩種途徑CISC，RISC
4.2 數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)表示
4.2.1 數(shù)據(jù)類型
4.2.2 基本數(shù)據(jù)表示
4.2.3 二進制的定點、浮點數(shù)據(jù)表示
4.2.4 自定義數(shù)據(jù)表示和向量數(shù)據(jù)表示
4.3 指令系統(tǒng)設計原理
4.3.1 指令格式和指令系統(tǒng)的分類
4.3.2 尋址技術
4.3.3 指令系統(tǒng)功能設計
4.3.4 指令格式的優(yōu)化
4.3.5 指令系統(tǒng)的執(zhí)行和優(yōu)化
4.4 RISC計算機
4.4.1 RISC計算機設計原理
4.4.2 RISC計算機體系結構和指令系統(tǒng)
4.4.3 RISC的主要技術
4.4.4 RISC計算機舉例
4.4.5 RISC計算機的發(fā)展
習題
第5章 流水線處理技術
5.1 概述
5.1.1 處理器結構改進及并行重疊引入
5.1.2 CPU處理器的工作方式
5.2 流水線工作方式
5.2.1 流水線處理概念和特點
5.2.2 流水線的分級和分類
5.2.3 流水線舉例
5.2.4 流水線性能分析計算
5.2.5 流水線設計技術
5.3 流水線調(diào)度
5.3.1 流水線調(diào)度方法
5.3.2 非線性流水線調(diào)度
5.4 流水處理中指令并行性進一步開發(fā)
5.4.1 超級標量計算機
5.4.2 超長指令字計算機
5.4.3 超級流水線計算機
5.4.4 超標量超流水線計算機
5.4.5 奔騰系列處理器流水處理舉例
5.5 向量的流水處理
5.5.1 向量處理方式
5.5.2 向量處理機的結構
5.5.3 改進向量處理機性能的方法
5.5.4 向縣處理機的性能
習題
第6章 并行處理技術和多處理機
6.1 概述
6.1.1 并行性概念
6.1.2 并行的等級和分類
6.1.3 并行處理的應用
6.2 并行處理技術及發(fā)展
6.2.1 并行處理技術
6.2.2 并行處理中需研究的課題
6.3 SIMD并行處理機
6.3.1 SIMD并行處理機的基本構成
6.3.2 SIMD并行處理機算法
6.4 多處理機結構
6.4.1 概述
6.4.2 共享存儲型多處理機
6.4.3 分布存儲型多計算機結構
6.4.4 多處理機發(fā)展
6.5 多處理機高速緩沖存儲器（Cache）一致性
6.6 并行處理軟件
6.6.1 并行條件
6.6.2 程序并行性
6.6.3 并行程序設計語言及其實現(xiàn)方法
6.6.4 并行處理操作系統(tǒng)
6.7 多處理計算機系統(tǒng)舉例
6.7.1 MPP大規(guī)樓并行處理機系統(tǒng)
6.7.2 我國研制的曙光1000大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)
6.7.3 SMP共享存儲型多處理機
6.7.4 機群系統(tǒng)
習題
第7章 互連網(wǎng)絡
7.1 概述
7.1.1 互連網(wǎng)絡概念
7.1.2 互連網(wǎng)絡的特性和網(wǎng)絡傳輸性能參數(shù)
7.2 基本互連網(wǎng)函數(shù)及表示
7.2.1 互連函數(shù)的表示
7.2.2 幾種基本的互連函數(shù)
7.3 互連網(wǎng)結構
7.3.1 幾種單級互連網(wǎng)
7.3.2 基本的循環(huán)互連網(wǎng)和多級互連網(wǎng)
7.3.3 互連網(wǎng)絡的設計特性
7.3.4 網(wǎng)絡拓撲結構
7.3.5 互聯(lián)網(wǎng)其他分類
7.4 互連網(wǎng)通信模式和消息傳遞
7.4.1 互連網(wǎng)通信模式
7.4.2 互連網(wǎng)中的消息傳遞機制
7.5 多處理機互連網(wǎng)舉例
7.5.1 總線結構
7.5.2 交叉開關網(wǎng)絡
7.5.3 多端口存儲器
7.5.4 多級互連網(wǎng)
習題
第8章 非馮·諾依曼計算機結構
8.1 四種驅(qū)動方式計算機模型
8.1.1 控制驅(qū)動模型
8.1.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動模型
8.1.3 需求驅(qū)動模型
8.1.4 模式匹配驅(qū)動
8.2 數(shù)據(jù)流計算機
8.2.1 數(shù)據(jù)流計算機工作原理
8.2.2 數(shù)據(jù)流程序圖和數(shù)據(jù)流語言
8.2.3 數(shù)據(jù)流計算機的性能分析
8.2.4 數(shù)據(jù)流計算機結構
8.3 按需求驅(qū)動的歸約機
8.3.1 函數(shù)式程序設計語言
8.3.2 函數(shù)式語言的歸約機結構
8.4 人工智能計算機
8.4.1 人工智能計算特征
8.4.2 人工智能計算機分類
習題