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第1章 计算机系统结构的基本概念1

1.1 知识结构1

1.2 知识解析2

1.2.1 计算机系统的多级层次结构2

1.2.2 计算机系统结构、组成与实现3

1.2.3 软、硬件取舍与计算机系统的设计思路7

1.2.4 结构设计要解决好软件的可移植性8

1.2.5 应用与器件的发展对系统结构的影响12

1.2.6 系统结构中的并行性发展及计算机系统的分类13

1.3 同步练习15

1.3.1 计算机系统的多级层次结构习题15

1.3.2 计算机系统结构、组成与实现习题16

1.3.3 软、硬件取舍与计算机系统的设计思路习题18

1.3.4 结构设计要解决好软件的可移植性习题19

1.3.5 应用与器件的发展对系统结构的影响习题21

1.3.6 系统结构中的并行性发展及计算机系统的分类习题22

1.4 习题答案23

1.4.1 计算机系统的多级层次结构习题解答23

1.4.2 计算机系统结构、组成与实现习题解答24

1.4.3 软、硬件取舍与计算机系统的设计思路习题解答27

1.4.4 结构设计要解决好软件的可移植性习题解答27

1.4.5 应用与器件的发展对系统结构的影响习题解答29

1.4.6 系统结构中的并行性发展及计算机系统的分类习题解答29

第2章 数据表示与指令系统31

2.1 知识结构31

2.1.1 数据表示31

2.1.3 指令系统设计与改进32

2.1.2 寻址方式32

2.2 知识解析34

2.2.1 数据表示34

2.2.2 寻址方式37

2.2.3 指令格式的优化设计39

2.2.4 按CISC方向发展与改进指令系统40

2.2.5 按RISC方向发展与改进指令系统42

2.3 同步练习43

2.3.1 数据表示习题43

2.3.2 寻址方式习题45

2.3.3 指令格式的优化设计习题46

2.3.5 按RISC方向发展与改进指令系统习题47

2.3.4 按CISC方向发展与改进指令系统习题47

2.4 习题答案48

2.4.1 数据表示习题解答48

2.4.2 寻址方式习题解答52

2.4.3 指令格式的优化设计习题解答52

2.4.4 按CISC方向发展与改进指令系统习题解答61

2.4.5 按RISC方向发展与改进指令系统习题解答62

3.1 知识结构64

第3章 总线、中断与输入输出系统64

3.2 知识解析65

3.2.1 输入输出系统的基本概念65

3.2.2 总线设计65

3.2.3 中断系统70

3.2.4 通道处理机72

3.3 同步练习74

3.3.1 输入输出系统的基本概念习题74

3.3.2 总线设计习题75

3.3.3 中断系统习题78

3.3.4 通道处理机习题79

3.4 习题答案80

3.4.1 输入输出系统的基本概念习题解答80

3.4.2 总线设计习题解答80

3.4.3 中断系统习题解答81

3.4.4 通道处理机习题解答84

第4章 存储体系86

4.1 知识结构86

4.1.1 存储器与存储体系86

4.1.2 虚拟存储器87

4.1.3 Cache存储器88

4.2 知识解析88

4.2.1 存储体系概念与并行主存系统88

4.2.2 虚拟存储器91

4.2.3 Cache存储器96

4.3 同步练习101

4.3.1 存储体系概念与并行主存系统习题101

4.3.2 虚拟存储器习题103

4.3.3 Cache存储器习题105

4.4.1 存储体系概念与并行主存系统习题解答107

4.4 习题答案107

4.4.2 虚拟存储器习题解答109

4.4.3 Cache存储器习题解答114

第5章 重叠、流水和向量处理机118

5.1 知识结构118

5.2 知识解析119

5.2.1 重叠方式119

5.2.2 流水方式121

5.2.3 向量流水与向量流水机127

5.2.4 指令级并行的超级处理机129

5.3 同步练习129

5.3.1 重叠方式习题129

5.3.2 流水方式习题131

5.3.3 向量流水与向量流水机习题133

5.3.4 指令级并行的超级处理机习题134

5.4 习题答案134

5.4.1 重叠方式习题解答134

5.4.2 流水方式习题解答136

5.4.3 向量流水与向量流水机习题解答144

5.4.4 指令级并行的超级处理机习题解答145

第6章 阵列处理机147

6.1 知识结构147

6.2 知识解析148

6.2.1 阵列机原理148

6.2.2 阵列处理机的并行算法149

6.2.3 SIMD互联网络150

6.2.4 并行存储器的无冲突访问152

6.3.1 阵列机原理习题153

6.3 同步练习153

6.3.2 阵列处理机的并行算法习题154

6.3.3 SIMD互联网络习题155

6.3.4 并行存储器的无冲突访问习题156

6.4 习题答案156

6.4.1 阵列机原理习题解答156

6.4.2 阵列处理机的并行算法习题解答156

6.4.3 SIMD互联网络习题解答157

6.4.4 并行存储器的无冲突访问习题解答160

7.1 知识结构162

第7章 多处理机162

7.2 知识解析163

7.2.1 多处理机的特点和主要技术问题163

7.2.2 多处理机的硬件结构164

7.2.3 程序并行性166

7.2.4 多处理机性能169

7.2.5 多处理机操作系统169

7.3 同步练习170

7.3.1 多处理机的特点和主要技术问题习题170

7.3.3 程序并行性习题171

7.3.2 多处理机的硬件结构习题171

7.3.4 多处理机性能习题172

7.3.5 多处理机操作系统习题173

7.4 习题答案174

7.4.1 多处理机的特点和主要技术问题习题解答174

7.4.2 多处理机的硬件结构习题解答174

7.4.3 程序并行性习题解答175

7.4.4 多处理机性能习题解答178

7.4.5 多处理机操作系统习题解答178

8.1.2 大规模并行处理机MPP与机群系统的特点179

8.1.1 脉动阵列机原理和结构特点179

第8章 其他计算机结构179

8.1 知识解析179

8.1.3 数据流机的原理与组织180

8.1.4 归约机结构特点与形式180

8.1.5 智能机的结构特点和组成181

8.2 同步练习182

8.3 习题答案182

附录A 模拟试题184

模拟试题(一)184

附录184

参考答案187

模拟试题(二)190

参考答案194

附录B 历届考题197

2001年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构197

参考答案200

2002年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构204

参考答案207

参考文献210