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目录1

译者序1

前言1

第1章 概述1

1.1 本书目的1

1.2 假定背景1

1.3 涵盖材料1

1.4 本章目标1

1.5 技术趋势1

1.6 性能测度2

1.7 加速比4

1.8 Amdahl定律5

1.9 本章小结5

习题与解答6

2.2 从电子到比特15

2.1 本章目标15

第2章 数据表示与计算机算术运算15

2.3 正整数的二进制表示16

2.4 正整数的算术运算17

2.5 负整数20

2.6 浮点数23

2.7 本章小结29

习题与解答30

第3章 计算机组织39

3.1 本章目标39

3.2 本章概述39

3.3 程序40

3.4 操作系统43

3.5 计算机组织45

3.6 本章小结48

习题与解答48

4.2 本章概述55

第4章 编程模型55

4.1 本章目标55

4.3 指令类型56

4.4 基于堆栈的体系结构60

4.5 通用寄存器体系结构67

4.6 比较基于堆栈的体系结构与通用寄存器体系结构71

4.7 利用堆栈来实现过程调用72

4.8 本章小结74

习题与解答74

第5章 处理器设计83

5.1 本章目标83

5.2 本章概述83

5.3 指令集体系结构83

5.4 处理器微体系结构90

5.5 本章小结93

习题与解答94

第6章 流水线101

6.1 本章目标101

6.2 本章概述101

6.3 流水线102

6.4 指令冒险及其对吞吐率的影响105

6.5 预测流水线处理器中的执行时间110

6.6 结果转发（旁路）113

6.7 本章小结115

习题与解答116

第7章 指令级并行性131

7.1 本章目标131

7.2 本章概述131

7.3 什么是指令级并行性132

7.4 指令级并行性的局限性133

7.5 超标量处理器134

7.6 顺序执行与乱序执行的比较135

7.7 寄存器重命名138

7.8 超长指令字处理器140

7.9 指令级并行性的编译方法142

7.10 本章小结146

习题与解答147

第8章 存储器系统159

8.1 本章目标159

8.2 本章概述159

8.3 延时、吞吐率和带宽159

8.4 存储器层次结构162

8.5 存储器技术165

8.6 本章小结170

习题与解答171

9.1 本章目标179

9.2 本章概述179

第9章 高速缓冲存储器179

9.3 数据Cache、指令Cache和统一Cache180

9.4 描述Cache181

9.5 容量181

9.6 行长181

9.7 相联度182

9.8 替换策略186

9.9 写回式Cache与写直达式Cache的比较187

9.11 标记阵列189

9.10 Cache实现189

9.12 命中／缺失逻辑190

9.13 数据阵列191

9.14 对Cache缺失访问进行细分192

9.15 多级Cache193

9.16 本章小结194

习题与解答195

10.2 本章概述205

第10章 虚拟存储器205

10.1 本章目标205

10.3 地址转换207

10.4 请求调页与页面交换208

10.5 页表209

10.6 转换旁路缓冲器213

10.7 保护216

10.8 Cache与虚拟存储器217

10.9 本章小结218

习题与解答219

第11章 输入／输出227

11.1 本章目标227

11.2 本章概述227

11.3 I/O总线228

11.4 中断229

11.5 存储器映射I/O232

11.6 直接存储器访问233

11.7 输入／输出设备234

11.8 磁盘系统235

11.9 本章小结239

习题与解答239

第12章 多处理器247

12.1 本章目标247

12.2 本章概述247

12.3 加速比与性能247

12.4 多处理器系统250

12.5 消息传递系统252

12.6 共享式存储器系统253

12.7 消息传递与共享式存储器比较258

12.8 本章小结259

习题与解答260