本書是介紹當(dāng)代計(jì)算機(jī)體系主流技術(shù)的技術(shù)的教材。作者以Intel Pentium 4和IBM/Motorola PowerPC作為考察實(shí)例，將當(dāng)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能問題和計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)的基本概念及原理緊密聯(lián)系起來。本書共18章，分成5個(gè)部分。主要內(nèi)容有：CPU性能設(shè)計(jì)、指令流水線、整數(shù)和浮點(diǎn)算術(shù)、微程序設(shè)計(jì)的控制器；RISC處理器和超標(biāo)量處理器；的IA-64體系結(jié)構(gòu)和Itanium處理器；PCI新型系統(tǒng)總線規(guī)范；cache存儲器組織、cache一致性問題和MESI協(xié)議；包括行總線和最近研發(fā)的InfiniBand；是多個(gè)處理器的并行組織，包括對稱多處理機(jī)、機(jī)群系統(tǒng)、非均勻存儲器存取(NUMA)系統(tǒng)。
本書可作為計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)程等專業(yè)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程的教材，對從事計(jì)算機(jī)研究與開發(fā)的技術(shù)人員來說，也具有指導(dǎo)意義。
(1)介紹當(dāng)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)主流技術(shù)和技術(shù)。
(2)示例豐富，語言簡潔，內(nèi)容淺顯易懂。
斯托林斯，麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)博士、顧問。著有《Operating Systems》等。
第0章 讀者指南
0.1 本書概要
0.2 因特網(wǎng)和Web資源
及時(shí)部分 概述
第1章 導(dǎo)論
1.1 計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)
1.2 結(jié)構(gòu)和功能
1.3 為何要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組織和體系結(jié)構(gòu)
第2章 計(jì)算機(jī)的演變和性能
2.1 計(jì)算機(jī)簡史
2.2 性能設(shè)計(jì)
2.3 Pentium和PowerPC的進(jìn)展
2.4 推薦的參考文獻(xiàn)和Web站點(diǎn)
2.5 關(guān)鍵詞、思考題和習(xí)題
第二部分 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
第3章 計(jì)算機(jī)功能和互連的頂層視圖
3.1 計(jì)算機(jī)的部件
3.2 計(jì)算機(jī)功能
3.3 互連結(jié)構(gòu)
3.4 總線互連
3.5 PCI
3.6 推薦的參考文獻(xiàn)和Web站點(diǎn)
3.7 關(guān)鍵詞、思考題和習(xí)題
附錄3A 時(shí)序圖
第4章 cache
4.1 計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)概述
4.2 cache存儲器原理
4.3 cache的設(shè)計(jì)要素
4.4 Pentium 4和PowerP的Ccache組織
4.5 推薦的參考文獻(xiàn)
4.6 關(guān)鍵詞、思考題和習(xí)題
附錄4A 兩級存儲器的性能特點(diǎn)
第5章 內(nèi)部存儲器
5.1 半導(dǎo)體主存儲器
5.2 糾錯
5.3 高級DRAM組織
5.4 推薦的參考文獻(xiàn)和Web站點(diǎn)
5.5 關(guān)鍵詞、思考題和習(xí)題
第6章 外部存儲器
6.1 磁盤
6.2 RAID(磁盤冗余陣列)
6.3 光存儲器
6.4 磁帶
6.5 推薦的參考文獻(xiàn)和Web站點(diǎn)
6.6 關(guān)鍵詞、思考題和習(xí)題
第7章 輸入輸出
7.1 外部設(shè)備
7.2 I/O模塊
7.3 編程式I/O
7.4 中斷驅(qū)動式I/O
7.5 存儲器直接存取(DMA)
7.6 I/O通道和處理器
7.7 外部接口：FireWire和InfiniBand
7.8 推薦的參考文獻(xiàn)和Web站點(diǎn)
7.9 關(guān)鍵詞、思考題和習(xí)題
第8章 操作系統(tǒng)支持
……
第三部分 中央處理器
第四部分 控制器
第五部分 并行處理的組織
附錄A 計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)課題
參考文獻(xiàn)
第1章 導(dǎo)論
這是一本關(guān)于計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和功能的書，其目標(biāo)是盡可能清晰而完整地介紹當(dāng)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性質(zhì)和特征。這項(xiàng)任務(wù)頗具挑戰(zhàn)性，主要原因有兩方面。
首先，從只值幾美元的單片機(jī)到價(jià)值幾千萬美元的超級計(jì)算機(jī)，這中間有多種產(chǎn)品都可以稱為計(jì)算機(jī)。多樣性不僅表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的成本上，而且還表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的體積大小、性能和應(yīng)用上。其次，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的步伐相當(dāng)快，絕無停頓。這些發(fā)展表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的各個(gè)方面，從用于構(gòu)成計(jì)算機(jī)部件的底層集成電路技術(shù)，到越來越廣泛采用的將這些部件組合起來的并行組織技術(shù)。
盡管計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)富有多樣性并且仍在改變，但始終存在一些基本概念。當(dāng)然，這些概念的應(yīng)用依賴于技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，以及設(shè)計(jì)者所要達(dá)到的性能/價(jià)格目標(biāo)。本書的目的在于深入地討論計(jì)算機(jī)組織與結(jié)構(gòu)的基本原理，并將它們應(yīng)用到當(dāng)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)問題中去。作為介紹性的章節(jié)，本章簡略地討論將要采用的描述方法，并對本書其余部分進(jìn)行概述。
1.1 計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)
要描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，就要清楚地區(qū)分計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(computcr architccture)和計(jì)算機(jī)組織(cmputcr。rganizati。n)這兩個(gè)概念。雖然很難給出這兩個(gè)術(shù)語的定義，但對它們所涉及的領(lǐng)域則存在著共識(見參考文獻(xiàn)[VRAN8。]、[SIEW82]和[BELL78a]
計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是指那些對程序員可見的系統(tǒng)屬性。換句話說，這些屬性直接影響到程序的邏輯執(zhí)行。計(jì)算機(jī)組織是指實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)規(guī)范的操作單元及其相互連接。例如’結(jié)構(gòu)的屬性包括指令集、表示各種數(shù)據(jù)類型(例如，整型、字符型)的比特?cái)?shù)、輸入輸出機(jī)制以及內(nèi)存尋址技術(shù)。組織的屬性包括那些對程序員透明的硬件細(xì)節(jié)，如控制信號、計(jì)算機(jī)和外設(shè)的接口以及存儲器使用技術(shù)。
例如，計(jì)算機(jī)是否有乘法指令是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。而這條指令是由特定的乘法單元實(shí)現(xiàn)，還是通過重復(fù)使用系統(tǒng)的加法單元來實(shí)現(xiàn)，則是一個(gè)組織問題。決定使用哪種組織需要考慮預(yù)期使用乘法單元的頻度，考慮兩種方案的相對速度，還需要考慮一個(gè)特定乘法單元的成本和物理尺寸等因素。
無論過去還是現(xiàn)在，了解結(jié)構(gòu)和組織的差別都是很重要的。計(jì)算機(jī)制造商往往提供一系列型號的計(jì)算機(jī)，它們都有相同的結(jié)構(gòu)，但組織卻不同。因而，某一系列中不同型號的計(jì)算機(jī)的價(jià)格和性能特點(diǎn)也不相同。一種結(jié)構(gòu)可能存在多年，但它的組織則隨著技術(shù)的進(jìn)步而不斷更新。這種現(xiàn)象的一個(gè)突出例子就是IBM System/370結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)于1970年推出，包括多種型號。僅有低要求的客戶可以購買較便宜的、速度較慢的類型。如果今后要求提高了，可以升級到更貴的、速度更快的類型，從而不必丟棄已經(jīng)開發(fā)的軟件。幾年來，IBM通過改進(jìn)技術(shù)推出了許多新型號來替代舊的型號，為用戶提供高速、低價(jià)或二者兼而有之的產(chǎn)品。這些新型號保留了同樣的結(jié)構(gòu)，因而保障了用戶的軟件投資。值得注意的是，Systcm/370體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過幾次增強(qiáng)，不但生存至今，而且仍是IBM的旗艦產(chǎn)品。
在被稱為微型計(jì)算機(jī)一類的系統(tǒng)中，體系結(jié)構(gòu)和組織的關(guān)系非常密切。技術(shù)的更新不僅影響了計(jì)算機(jī)的組織，還導(dǎo)致了更強(qiáng)大且更復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)。通常，越小的機(jī)器，新舊兩代之間的兼容性要求就越少，因此組織和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決策的關(guān)系就更加密切。關(guān)于它的一個(gè)有趣例子是精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)，本書將在第13章進(jìn)行深人探討。
本書介紹計(jì)算機(jī)組織和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面的內(nèi)容，或許更強(qiáng)調(diào)組織方面的內(nèi)容。但是，計(jì)算機(jī)組織的設(shè)計(jì)必須遵照特定的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范，所以對組織的深入論述也要求對體系結(jié)構(gòu)有同樣細(xì)致的考察。
1.2 結(jié)構(gòu)和功能
計(jì)算機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，當(dāng)代計(jì)算機(jī)包含數(shù)百萬個(gè)電子元件，怎樣才能清楚地描述它呢？關(guān)鍵就在于認(rèn)識包括計(jì)算機(jī)在內(nèi)的大多數(shù)復(fù)雜系統(tǒng)的分層性質(zhì)[SIMO96]。層次系統(tǒng)是一組互相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)又在結(jié)構(gòu)上分層，直到分成最基本的子系統(tǒng)。
復(fù)雜系統(tǒng)的層次特性是設(shè)計(jì)和說明它們的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)者每次只需處理某個(gè)特定的層即可，每一層由一組部件及其相互關(guān)系組成。每一層的行為僅依賴于其下一層更為簡單的抽象特征。在每一層上，設(shè)計(jì)者關(guān)心的是結(jié)構(gòu)和功能.。
結(jié)構(gòu)：部件相互關(guān)聯(lián)的方式。
功能：作為有關(guān)結(jié)構(gòu)組成部分的各個(gè)部件的操作。
根據(jù)描述，有兩種選擇：由底層開始建立完整的描述；或者從頂層開始將系統(tǒng)分解成各個(gè)子部分。許多領(lǐng)域的事實(shí)證明，由頂至下的方法是最清晰并且最有效的方法[WEIN75]。
本書采用的方法也遵循這一觀點(diǎn)，將自頂向下地描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從系統(tǒng)的主要部件開始，描述它的結(jié)構(gòu)和功能，然后逐級深入推進(jìn)到體系中的低層。這一部分的其余章節(jié)將為這種逐級推進(jìn)的描述提供簡短概述。1.2.l 功能
從本質(zhì)上來說，計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能運(yùn)作都很簡單。圖1.1描述了計(jì)算機(jī)能夠完成的基本功能，概括起來有4項(xiàng)：
數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)存儲
數(shù)據(jù)傳送
控制
計(jì)算機(jī)當(dāng)然能處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以有多種形式，處理的要求也是很廣泛的。但是數(shù)據(jù)處理的基本方法或類型只有幾種。
存儲數(shù)據(jù)也很重要。即使簡單地處理數(shù)據(jù)(即數(shù)據(jù)輸入并處理，結(jié)果直接輸出)，計(jì)算機(jī)也必須在某個(gè)特定的時(shí)刻存儲它正在運(yùn)算的數(shù)據(jù)值。因此，計(jì)算機(jī)至少要有短期數(shù)據(jù)存儲功能。計(jì)算機(jī)的長期數(shù)據(jù)存儲功能也同樣重要。存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)文件可用于以后的檢索或更新。
計(jì)算機(jī)必須能在它自身與外界之間傳送數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)操作環(huán)境包含了作為數(shù)據(jù)源或目標(biāo)的設(shè)備。當(dāng)由直接與計(jì)算機(jī)相連的設(shè)備接收數(shù)據(jù)或向其發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)過程稱為輸入輸出(I/O)，這個(gè)設(shè)備稱為外圍設(shè)備(pcripheral)。當(dāng)數(shù)據(jù)傳至遠(yuǎn)處，或從遠(yuǎn)方設(shè)備接收時(shí)，這個(gè)過程稱為數(shù)據(jù)通信。
，必須對這3種功能進(jìn)行控制。這種控制功能最終是由給計(jì)算機(jī)提供指令的人來施加的。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，控制器根據(jù)這些指令管理計(jì)算機(jī)的資源，并協(xié)調(diào)各個(gè)功能部件的操作方式。
在這種通常討論的級別上，能夠完成的操作非常少。圖1.2描述了4種可能的操作類型。計(jì)算機(jī)作為數(shù)據(jù)傳送設(shè)備(如圖1.2(a)所示)，只需簡單地將數(shù)據(jù)從一個(gè)外設(shè)或通信線路傳到另一個(gè)。計(jì)算機(jī)同樣可作為數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(如圖l。2(b)所示)，將數(shù)據(jù)從外部環(huán)境傳送到計(jì)算機(jī)存儲器(讀)，反之亦然(寫)。的兩個(gè)圖表示涉及計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)處理操作，數(shù)據(jù)或者在存儲器中(圖1.2(c))，或者在存儲器與外部環(huán)境之間的路徑中(圖1.2(d))。
前面的討論似乎過于概括，即使在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的較高層，區(qū)分許多不同的功能仍是可能的。但是，這里可以引用參考文獻(xiàn)[smw82]中的一段話：
“為適應(yīng)功能而改變計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的情況很少發(fā)生。計(jì)算機(jī)的通用性是根本’所有的功能專門化均發(fā)生在編程階段，而不是設(shè)計(jì)階段。”
1.2.2 結(jié)構(gòu)
圖1.3是對計(jì)算機(jī)盡可能簡單的描述。計(jì)算機(jī)是以某種方式與其外部環(huán)境交互的實(shí)體。概括地說，與外部環(huán)境的所有連接可以劃分為外圍設(shè)備和通信線路。后面將會討論這兩種連接。
本書最關(guān)心的是計(jì)算機(jī)本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它在圖1.4中以高層表示，有4種主要的結(jié)構(gòu)組件。
……
比較方便，可以不用到書店排隊(duì)，找書。并且還打折優(yōu)惠。不錯
書面很爛，看著像舊書，不過里面印刷還好，總的來說有點(diǎn)不滿意
國外的書就是比較全面,內(nèi)容簡潔易懂..適合廣大初學(xué)者閱讀...
書是不錯，速度也快，就是有點(diǎn)快。唉，沒錢的傷不起??！
撇開書的內(nèi)容不說。書本身質(zhì)量真不怎樣，紙張很軟，泛黃的那種。總體看起來有點(diǎn)舊
書皮的的塑料貼膜起了好多泡泡，還有折損的痕跡，有的甚至破了，里面的頁也有印刷導(dǎo)致好幾頁紙折了的情況，這真的是正版的嗎？
書的質(zhì)量很好，紙張很不錯，目前為止還只是上課的時(shí)候看看，還沒深入的去看什么，感覺要是書里的類榮再詳細(xì)一點(diǎn)就更好了！
物流真的是**、河北的那個(gè)什么玩意 書湊合吧
確實(shí)是我需要的 還是看母語的書舒服啊
剛剛收到貨了，知道這門課很難，所以買的是中文版的
這本書是一本很經(jīng)典的教材，講的很詳細(xì)，但是難度也蠻大的，從基礎(chǔ)開始，要做心理準(zhǔn)備哦！
老外寫的書讀起來就是舒服，對于剛開始學(xué)這門課的人來說，這本書非常適合，個(gè)人感覺好。
英文原著很經(jīng)典，結(jié)構(gòu)安排合理，只是翻譯中文后還是會有個(gè)別細(xì)節(jié)之處讓人摸不著頭腦...
上課之前室友說這本書就是我們上課要用的書，就幫她買了一本，不過鑒于太貴，在不確定是不是老使用的書之前呢，我就還持觀望態(tài)度，書到后感覺還不錯，質(zhì)量很好！
我是南大軟件學(xué)院的學(xué)生，我們要求的教材就是這本書，不過是英文版，有些吃力，所以又來買了本中文版的···很不錯的書···
書很不錯，正版，和室友一起買的，大家都蠻喜歡的！！
如題，不知道有沒有專門的書解答這本書上的習(xí)題??？
這本書很好~~分得很清楚，而且講解挺清楚，質(zhì)量就不用說了，好的沒話說，不錯~~對于計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的娃們來說必備啊~~
這本書是老師推薦的，買了看后覺得很不錯，內(nèi)容很多當(dāng)然也比較難，是經(jīng)典，紙張也不錯啊，哈哈，十本好書啦。
學(xué)了這本書，會對計(jì)算機(jī)有更本質(zhì)的認(rèn)識，很好的書
書很好，本來在學(xué)校里買了英文版，看不懂，所以在這兒買了中文版，很有幫助
是在老師推薦下買的，作為教材使用，雖然有些難，不過內(nèi)容和結(jié)構(gòu)都值得稱贊，不失為一本好書，如果在別人指導(dǎo)下使用就很好了，支持哈??！
這是一本神奇的書！可以讓你知道上課不聽是看不懂的=_=
第一次買到的印刷有問題，中間從13頁直接到了500多頁，又從300多頁到了500多頁，發(fā)現(xiàn)了又重新下單，重買了一本，書當(dāng)然很好了，只是感覺價(jià)格實(shí)在太高，同學(xué)買的四十塊。。。
呵呵，一看都知道是積壓多年的，內(nèi)容雖說還行，但是這個(gè)伊拉克成色。
很少閱讀一些外文資料，這本書對于計(jì)算機(jī)的組織結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)性能的講解的確我看了之后很有啟發(fā)，我發(fā)現(xiàn)這本書和國內(nèi)的一些數(shù)相比，在知識的講解上的確很到位，思維方式的改變很啟發(fā)我的思維，推薦大家閱讀
書很新，比書店便宜很多，COA英文教材的翻譯本，習(xí)題也能對照，幫助很大
算是不錯的一本介紹計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的書籍了。當(dāng)然了，如果跟《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：量化研究方法》比的話，這本要遜色不少。但是這本書也值得閱讀。
