●譯者序
序
前言
作者簡介
第一部分 引言
第1章 基本概念和計算機演化 2
1.1 組成與體繫結構 2
1.2 結構與功能 3
1.2.1 功能 3
1.2.2 結構 4
1.3 計算機簡史 8
1.3.1 第一代：真空管 9
1.3.2 第二代：晶體管 13
1.3.3 第三代：集成電路 15
1.3.4 第三代以後 18
1.4 Intel x86體繫結構的演化 20
1.5 嵌入式繫統 22
1.5.1 物聯網 23
1.5.2 嵌入式操作繫統 23
1.5.3 應用處理器和專用處理器 23
1.5.4 微處理器與微控制器 24
1.5.5 嵌入式與深度嵌入式繫統 24
1.6 ARM體繫結構 25
1.6.1 ARM的演進 25
1.6.2 指令集架構 25
1.6.3 ARM產品 26
1.7 雲計算 29
1.7.1 基本概念 29
1.7.2 雲服務 30
1.8 關鍵詞、復習題和練習題 31
第2章 性能問題 34
2.1 優化性能設計 34
2.1.1 微處理器速度 35
2.1.2 性能平衡 35
2.1.3 芯片組成與體繫結構的改進 37
2.2 多核、MIC和GPGPU 38
2.3 Amdahl定律和Little定律 39
2.3.1 Amdahl定律 39
2.3.2 Little定律 40
2.4 計算機性能的基本度量 41
2.4.1 時鐘速度 42
2.4.2 指令執行速率 42
2.5 計算均值 44
2.5.1 算術均值 45
2.5.2 調和均值 46
2.5.3 幾何均值 47
2.6 基準測試和SPEC 49
2.6.1 基準測試原則 49
2.6.2 SPEC基準測試 50
2.7 關鍵詞、復習題和練習題 54
第二部分 計算機繫統
第3章 計算機功能與互連的頂層視圖 60
3.1 計算機組件 60
3.2 計算機功能 62
3.2.1 取指和執行 62
3.2.2 中斷 65
3.2.3 I/O功能 71
3.3 互連結構 71
3.4 總線互連 72
3.5 點對點互連 74
3.5.1 QPI物理層 75
3.5.2 QPI鏈接層 76
3.5.3 QPI路由層 77
3.5.4 QPI協議層 77
3.6 PCI Express 77
3.6.1 PCI物理和邏輯架構 78
3.6.2 PCIe物理層 79
3.6.3 PCIe事務層 80
3.6.4 PCIe數據鏈路層 82
3.7 關鍵詞、復習題和練習題 83
第4章 高速緩存 87
4.1 計算機存儲繫統概述 87
4.1.1 存儲繫統的特性 87
4.1.2 存儲器層次結構 89
4.2 高速緩存存儲器原理 92
4.3 高速緩存設計要素 94
4.3.1 高速緩存地址 94
4.3.2 高速緩存大小 95
4.3.3 映射函數 96
4.3.4 替換算法 105
4.3.5 寫策略 106
4.3.6 數據行大小 107
4.3.7 高速緩存的數量 107
4.4 Pentium 4高速緩存結構 109
4.5 關鍵詞、復習題和練習題 111
附錄4A 兩級存儲的性能特征 116
第5章 內部存儲器 121
5.1 半導體存儲器 121
5.1.1 組成 121
5.1.2 DRAM和SRAM 121
5.1.3 ROM的類型 123
5.1.4 芯片邏輯 124
5.1.5 芯片封裝 126
5.1.6 模塊組織 126
5.1.7 交叉存儲器 128
5.2 糾錯 128
5.3 DDR DRAM 131
5.3.1 同步DRAM 132
5.3.2 DDR SDRAM 133
5.4 閃存 135
5.4.1 操作 135
5.4.2 NOR和NAND閃存 135
5.5 新的非易失性固態存儲器技術 137
5.5.1 STT-RAM 137
5.5.2 PCRAM 138
5.5.3 ReRAM 139
5.6 關鍵詞、復習題和練習題 139
第6章 外部存儲器 143
6.1 磁盤 143
6.1.1 磁性讀寫機制 143
6.1.2 數據組織和格式 144
6.1.3 物理特性 146
6.1.4 磁盤性能參數 147
6.2 RAID 149
6.2.1 RAID級別0 151
6.2.2 RAID級別1 153
6.2.3 RAID級別2 153
6.2.4 RAID級別3 154
6.2.5 RAID級別4 154
6.2.6 RAID級別5 155
6.2.7 RAID級別6 155
6.3 固態驅動器 156
6.3.1 SSD與HDD的比較 156
6.3.2 SSD組成 157
6.3.3 實際問題 157
6.4 光存儲器 158
6.4.1 光盤 158
6.4.2 數字通用光盤 160
6.4.3 高清光盤 161
6.5 磁帶 162
6.6 關鍵詞、復習題和練習題 163
第7章 輸入/輸出 166
7.1 外部設備 167
7.1.1 鍵盤和監視器 167
7.1.2 磁盤驅動器 168
7.2 I/O模塊 168
7.2.1 模塊功能 168
7.2.2 I/O模塊結構 169
7.3 可編程I/O 170
7.3.1 可編程I/O概述 170
7.3.2 I/O命令 170
7.3.3 I/O指令 171
7.4 中斷驅動I/O 172
7.4.1 中斷處理 173
……

本書是計算機組成與體繫結構領域的經典教材。它對組成與體繫結構領域的必要基礎知識進行了全面的介紹。同時，本書涉及領域的前沿進展。與前一版相比，第10版對許多主題進行了修訂，並增加了新內容，包括GPGPU、異構多核處理器、嵌入式繫統、微控制器、雲計算、繫統性能、存儲器、直接緩存訪問、Intel酷睿微架構等。本書對涉及的理論知識輔以充分的例子，其中大多數例子都來自兩種使用廣泛的指令集，即x86和ARM。適合作為高校計算機及相關專業學生的教材，對從事計算機組成與體繫結構研究和工作的人員也有很大的參考價值。