计算机体系结构学习指导与习题解答

第1章 概述
1.1 本书学习目标
1.2 读者知识背景
1.3 本书主要内容
1.4 本章目标
1.5 技术趋势
1.6 性能量度
1.6.1 MIPS
1.6.2 CPI／IPC
1.6.3 基准测试套件
1.6.4 几何平均数与算术平均数
1.7 加速比
1.8 Amdahl定律
1.9 本章小结
本章习题与解析
第2章 数据表示与计算机算术运算
2.1 本章学习目标
2.2 从电子信号到位
2.3 正整数的二进制表示
2.4 正整数的算术运算
2.4.1 加法和减法
2.4.2 乘法
2.4.3 除法
2.4.4 上溢或下溢
2.5 负整数
2.5.1 原码表示法
2.5.2 二进制补码表示法
2.5.3 符号扩展
2.6 浮点数
2.6.1 非数字与非规格化数
2.6.2 浮点数的算术运算
2.7 本章小结
本章习题与解析
第3章 计算机组织
3.1 本章学习目标
3.2 本章导言
3.3 程序程序开发工具
3.4 操作系统
3.4..1 多道程序设计
3.4.2 保护
3.4.3 特权模式
3.5 计算机组织
3.5.1 处理器
3.5.2 内存系统
3.5.3 I／O子系统
3.6 本章小结
本章习题与解析
第4章 编程模型
4.1 本章目标
4.2 本章导言
4.3 指令类型
4.3.1 算术操作
4.3.2 内存操作
4.3.3比较操作
4.3.4 控制操作
4.4 基于栈的体系结构
4.4.1 栈
4.4.2 实现栈
4.4.3 基于栈的体系结构的指令
4.4.4 基于栈的指令集
4.4.5 基于栈的体系结构中的程序
4.5 通用寄存器体系结构
4.5.1 通用寄存器体系结构中的指令
4.5.2 GPR指令集
4.5.3 通用寄存器体系结构的程序
4.6 比较基于栈的体系结构与通用寄存器体系结构
4.7 利用栈实现过程调用
调用约定
4.8 本章小结
本章习题与解析
第5章 处理器设计
5.1 本章目标
5.2 本章导言
5.3 指令集体系结构
5.3.1 比较RISC与CISC
5.3.2 寻址方式
5.3.3 多媒体向量指令
5.3.4 定长指令编码与变长指令编码
5.4 处理器微体系结构
5.4.1 执行单元
5.4.2 微程序设计
5.4.3 寄存器文件设计
5.5 本章小结
本章习题与解析
第6章 流水线
6.1 本章目标
6.2 本章导言
6.3 流水线
6.3.1 流水线处理器的周期时间
6.3.2 流水线延时
6.4 指令相关及其对吞吐率的影响
6.4.1 转移
6.4.2 结构相关
6.4.3 记分板
6.5 预测流水线处理器的执行时间
6.6 结果转发(旁路)
6.7 本章小结
本章习题与解析
第7章 指令级并行性
7.1 本章目标
7.2 本章导言
7.3 什么是指令级并行性
7.4 指令级并行性的局限性
7.5 超标量处理器
7.6 顺序执行与乱序执行
7.6.1 顺序执行处理器的执行时间预测
7.6.2 乱序执行处理器的执行时间预测
7.6.3 乱序执行处理器的实现问题
7.7 寄存器重命名
7.8 超长指令字处理器
超长指令字的利弊
7.9 指令级并行性的编译技术
7.9.1 循环展开
7.9.2 软件流水线方法
7.10 本章小结
本章习题与解析
第8章 内存系统
8.1 本章目标
8.2 本章导言
8.3 延时、吞吐率和带宽
流水线、并行性和预充电
……
第9章 Cache
第10章 虚拟内存
第11章 输入输出
第12章 多处理器