計算機體系結構量化研究方法第五版pdf【中文版+英文版】完整版免費下載

計算機體系結構量化研究方法是最權威的計算機體系結構著作，在第五版中作者增加了當前炙手可熱的云計算和手機客戶端技術等相關內容，探討了在手機、平板電腦、筆記本電腦和其他移動計算設備上云計算的軟硬件實現方式。這里小編分享計算機體系結構量化研究方法第五版pdf【中文版+英文版】書籍，點擊下面的地址即可免費下載。

《計算機體系結構：量化研究方法(第5版)》可作為高等院校計算機專業本科生或研究生教材，也可作為從事計算機體系結構或計算機系統設計的工程技術人員的參考書。

計算機體系結構量化研究方法第五版目錄

第1章　量化設計與分析基礎　

1.1　引言　

1.2　計算機的分類　

1.2.1　個人移動設備　

1.2.2　桌面計算　

1.2.3　服務器　

1.2.4　集群/倉庫級計算機　

1.2.5　嵌入式計算機　

1.2.6　并行度與并行體系結構的分類　

1.3　計算機體系結構的定義　

1.3.1　指令集體系結構：計算機體系結構的近距離審視　

1.3.2　真正的計算機體系結構：設計滿足目標和功能需求的組成和硬件　

1.4　技術趨勢　

1.4.1　性能趨勢：帶寬勝過延遲　

1.4.2　晶體管性能與連線的發展　

1.5　集成電路中的功率和能耗趨勢　

1.5.1　功率和能耗：系統觀點　

1.5.2　微處理器內部的能耗和功率　

1.6　成本趨勢　

1.6.1　時間、產量和大眾化的影響　

1.6.2　集成電路的成本　

1.6.3　成本與價格　

1.6.4　制造成本與運行成本　

1.7　可信任度　

1.8　性能的測量、報告和匯總　

1.8.1　基準測試　

1.8.2　報告性能測試結果　

1.8.3　性能結果匯總　

1.9　計算機設計的量化原理　

1.9.1　充分利用并行　

1.9.2　局域性原理　

1.9.3　重點關注常見情形　

1.9.4　Amdahl定律　

1.9.5　處理器性能公式　

1.10　融會貫通：性能、價格和功耗　

1.11　謬論與易犯錯誤　

1.12　結語　

1.13　歷史回顧與參考文獻　

第2章　存儲器層次結構設計　

2.1　引言　

2.2　緩存性能的10種高級優化方法　

2.2.1　第一種優化：小而簡單的第一級緩存，用以縮短命中時間、降低功率　

2.2.2　第二種優化：采用路預測以縮短命中時間　

2.2.3　第三種優化：實現緩存訪問的流水化，以提高緩存帶寬　

2.2.4　第四種優化：采用無阻塞緩存，以提高緩存帶寬　

2.2.5　第五種優化：采用多種緩存以提高緩存帶寬　

2.2.6　第六種優化：關鍵字優先和提前重啟動以降低缺失代價　

2.2.7　第七種優化：合并寫緩沖區以降低缺失代價　

2.2.8　第八種優化：采用編譯器優化以降低缺失率　

2.2.9　第九種優化：對指令和數據進行硬件預取，以降低缺失代價或缺失率　

2.2.10　第十種優化：用編譯器控制預取，以降低缺失代價或缺失率　

2.2.11　緩存優化小結　

2.3　存儲器技術與優化　

2.3.1　SRAM技術　

2.3.2　DRAM技術　

2.3.3　提高DRAM芯片內部的存儲器性能　

2.3.4　降低SDRAM中的功耗　

2.3.5　閃存　

2.3.6　提高存儲器系統的可靠性　

2.4　保護：虛擬存儲器和虛擬機　

2.4.1　通過虛擬存儲器提供保護　

2.4.2　通過虛擬機提供保護　

2.4.3　對虛擬機監視器的要求　

2.4.4　虛擬機(缺少)的指令集體系結構支持　

2.4.5　虛擬機對虛擬存儲器和I/O的影響　

2.4.6　VMM實例：Xen虛擬機　

2.5　交叉問題：存儲器層次結構的設計　

2.5.1　保護和指令集體系結構　

2.5.2　緩存數據的一致性　

2.6　融會貫通：ARM Cortex-A8和Intel Core i7中的存儲器層次結構　

2.6.1　ARM Cortex-A8　

2.6.2　Intel Core i7　

2.7　謬論與易犯錯誤　

2.8　結語：展望　

2.9　歷史回顧與參考文獻　

第3章　指令級并行及其開發　

3.1　指令級并行：概念與挑戰　

3.1.1　什么是指令級并行　

3.1.2　數據相關與冒險　

3.1.3　控制相關　

3.2　揭示ILP的基本編譯器技術　

3.2.1　基本流水線調度和循環展開　

3.2.2　循環展開與調度小結　

3.3　用高級分支預測降低分支成本　

3.3.1　競賽預測器：局部預測器與全局預測器的自適應聯合　

3.3.2　Intel Core i7分支預測器　

3.4　用動態調度克服數據冒險　

3.4.1　動態調度：思想　

3.4.2　使用Tomasulo算法進行動態調度　

3.5　動態調度：示例和算法　

3.5.1　Tomasulo算法：細節　

3.5.2　Tomasulo算法：基于循環的示例　

3.6　基于硬件的推測　

3.7　以多發射和靜態調度來開發ILP　

3.8　以動態調度、多發射和推測來開發ILP　

3.9　用于指令傳送和推測的高級技術　

3.9.1　提高指令提取帶寬　

3.9.2　推測：實現問題與擴展　

3.10　ILP局限性的研究　

3.10.1　硬件模型　

3.10.2　可實現處理器上ILP的局限性　

3.10.3　超越本研究的局限　

3.11　交叉問題：ILP方法與存儲器系統　

3.11.1　硬件推測與軟件推測　

3.11.2　推測執行與存儲器系統　

3.12　多線程：開發線程級并行提高單處理器吞吐量　

3.12.1　細粒度多線程在Sun T1上的效果　

3.12.2　同時多線程在超標量處理器上的效果　

3.13　融會貫通：Intel Core i7和ARMCortex-A8　

3.13.1　ARM Cortex-A8　

3.13.2　Intel Core i7　

3.14　謬論與易犯錯誤　

3.15　結語：前路何方　

3.16　歷史回顧與參考文獻　

第4章　向量、SIMD和GPU體系結構中的數據級并行　

4.1　引言　

4.2　向量體系結構　

4.2.1　VMIPS　

4.2.2　向量處理器如何工作：一個示例　

4.2.3　向量執行時間　

4.2.4　多條車道：每個時鐘周期超過一個元素　

4.2.5　向量長度寄存器：處理不等于64的循環　

4.2.6　向量遮罩寄存器：處理向量循環中的IF語句　

4.2.7　內存組：為向量載入/存儲單元提供帶寬　

4.2.8　步幅：處理向量體系結構中的多維數組　

4.2.9　集中-分散：在向量體系結構中處理稀疏矩陣　

4.2.10　向量體系結構編程　

4.3　SIMD指令集多媒體擴展　

4.3.1　多媒體SIMD體系結構編程　

4.3.2　Roofline可視性能模型　

4.4　圖形處理器　

4.4.1　GPU編程　

4.4.2　NVIDIA GPU計算結構　

4.4.3　NVIDA GPU指令集體系結構　

4.4.4　GPU中的條件分支　

4.4.5　NVIDIA GPU存儲器結構　

4.4.6　Fermi GPU體系結構中的創新　

4.4.7　向量體系結構與GPU的相似與不同　

4.4.8　多媒體SIMD計算機與GPU之間的相似與不同　

4.4.9　小結　

4.5　檢測與增強循環強并行　

4.5.1　查找相關　

4.5.2　消除相關計算　

4.6　交叉問題　

4.6.1　能耗與DLP：慢而寬與快而窄　

4.6.2　分組存儲器和圖形存儲器　

4.6.3　步幅訪問和TLB缺失　

4.7　融會貫通：移動與服務器GPU、Tesla與Core i7　

4.8　謬論與易犯錯誤　

4.9　結語　

4.10　歷史回顧與參考文獻　

第5章　線程級并行　

5.1　引言　

5.1.1　多處理器體系結構：問題與方法　

5.1.2　并行處理的挑戰　

5.2　集中式共享存儲器體系結構　

5.2.1　什么是多處理器緩存一致性　

5.2.2　一致性的基本實現方案　

5.2.3　監聽一致性協議　

5.2.4　基本實現技術　

5.2.5　示例協議　

5.2.6　基本一致性協議的擴展　

5.2.7　對稱共享存儲器多處理器與監聽協議的局限性　

5.2.8　實施監聽緩存一致性　

5.3　對稱共享存儲器多處理器的性能　

5.3.1　商業工作負載　

5.3.2　商業工作負載的性能測量　

5.3.3　多重編程和操作系統工作負載　

5.3.4　多重編程和操作系統工作負載的性能　

5.4　分布式共享存儲器和目錄式一致性　

5.4.1　目錄式緩存一致性協議：基礎知識　

5.4.2　目錄式協議舉例　

5.5　同步：基礎知識　

5.5.1　基本硬件原語　

5.5.2　使用一致性實現鎖　

5.6　存儲器連貫性模型：簡介　

5.6.1　程序員的觀點　

5.6.2　寬松連貫性模型：基礎知識　

5.6.3　關于連貫性模型的最后說明　

5.7　交叉問題　

5.7.1　編譯器優化與連貫性模型　

5.7.2　利用推測來隱藏嚴格連貫性模型中的延遲　

5.7.3　包含性及其實現　

5.7.4　利用多重處理和多線程的性能增益　

5.8　融會貫通：多核處理器及其性能　

5.9　謬論與易犯錯誤　

5.10　結語　

5.11　歷史回顧與參考文獻　

第6章　以倉庫級計算機開發請求級、數據級并行　

6.1　引言　

6.2　倉庫級計算機的編程模型與工作負載　

6.3　倉庫級計算機的計算機體系結構　

6.3.1　存儲　

6.3.2　陣列交換機　

6.3.3　WSC存儲器層次結構　

6.4　倉庫級計算機的物理基礎設施與成本　

6.4.1　測量WSC的效率　

6.4.2　WSC的成本　

6.5　云計算：公用計算的回報　

6.6　交叉問題　

6.6.1　成為瓶頸的WSC網絡　

6.6.2　在服務器內部高效利用能量　

6.7　融會貫通：Google倉庫級計算機　

6.7.1　集裝箱　

6.7.2　Google WSC中的冷卻與供電　

6.7.3　Google WSC中的服務器　

6.7.4　Google WSC中的聯網　

6.7.5　Google WSC的監控與修復　

6.7.6　小結　

6.8　謬論與易犯錯誤　

6.9　結語　

6.10　歷史回顧與參考文獻　

附錄A　指令集基本原理　

A.1　引言　

A.2　指令集體系結構的分類　

A.3　存儲器尋址　

A.4　操作數的類型與大小　

A.5　指令集中的操作　

A.6　控制流指令　

A.7　指令集編碼　

A.8　交叉問題：編譯器的角色　

A.9　融會貫通：MIPS體系結構　

A.10　謬論和易犯錯誤　

A.11　結語　

A.12　歷史回顧與參考文獻　

附錄B　存儲器層次結構回顧　

B.1　引言　

B.2　緩存性能　

B.3　6種基本的緩存優化　

B.4　虛擬存儲器　

B.5　虛擬存儲器的保護與示例　

B.6　謬論與易犯錯誤　

B.7　結語　

B.8　歷史回顧與參考文獻　

附錄C　流水線：基礎與中級概念　

C.1　引言　

C.2　流水化的主要阻礙——流水線冒險　

C.3　如何實現流水化　

C.4　妨礙流水線實現的難題　

C.5　擴展MIPS流水線，以處理多周期操作　

C.6　融會貫通：MIPS R4000流水線　

C.7　交叉問題　

C.8　謬論與易犯錯誤　

C.9　結語　

C.10　歷史回顧與參考文獻　

參考文獻　

索引

計算機體系結構量化研究方法第五版節選