計(jì)算機(jī)等級(jí)考試教程（四級(jí) 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)）

第1章 概論
1.1 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
1.1.1 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的構(gòu)成
1.1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念
1.2.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與實(shí)現(xiàn)
1.2.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類
1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
1.3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.4 計(jì)算機(jī)的性能評(píng)價(jià)
1.4.1 CPU性能
1.4.2 MIPS和MFLOPS
1.4.3 系統(tǒng)性能測試
1.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展
1.5.1 馮·諾依曼機(jī)型及其演變
1.5.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并行技術(shù)的發(fā)展
1.5.3 影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的因素
習(xí)題
第2章 存儲(chǔ)系統(tǒng)
2.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)概述
2.1.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的形成
2.1.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
2.1.3 存儲(chǔ)系統(tǒng)的局部性、包合性、一致性
2.2 并行存儲(chǔ)器
2.2.1 多體并行訪問存儲(chǔ)器
2.2.2 多體并行交叉訪問存儲(chǔ)器
2.3 高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）
2.3.1 高速緩沖存儲(chǔ)器的功能、結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3.2 地址映象與轉(zhuǎn)換
2.3.3 替換策略
2.3.4 Cache的寫操作
2.3.5 Cache性能分析
2.3.6 Cache的實(shí)用舉例
2.4 虛擬存儲(chǔ)器
2.4.1 概述
2.4.2 虛擬存儲(chǔ)器的管理方式
2.4.3 虛擬存儲(chǔ)器的工作過程
2.4.4頁面替換策略
2.4.5 虛擬存儲(chǔ)器的性能分析
2.5 存儲(chǔ)保護(hù)
2.5.1 存儲(chǔ)保護(hù)的方式
2.5.2 虛擬存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)保護(hù)舉例
習(xí)題
第3章 輸入輸出系統(tǒng)
3.1 概述
3.1.1 什么是輸入輸出系統(tǒng)
3.1.2 輸入輸出系統(tǒng)的特點(diǎn)
3.2 輸入輸出系統(tǒng)工作原理
3.2.1 I/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
3.2.2 I/O系統(tǒng)的邏輯組成及工作原理
3.2.3 總線技術(shù)
3.3 通道處理機(jī)
3.3.1 通道的功能
3.3.2 通道的邏輯組成與工作過程
3.3.3 通道指令與通過程序
3.3.4 輸入輸出指令
3.3.5 輸入輸出中斷
3.3.6 通道的種類及流量分析
3.4 輸入輸出處理機(jī)
3.4.1 輸入輸出處理機(jī)的功能
3.4.2 輸入輸出處理機(jī)系統(tǒng)舉例
習(xí)題
第4章 數(shù)據(jù)表示和指令系統(tǒng)
4.1 概述
4.1.1 計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和要求
4.1.2 指令系統(tǒng)發(fā)展改進(jìn)的兩種途徑CISC，RISC
4.2 數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)表示
4.2.1 數(shù)據(jù)類型
4.2.2 基本數(shù)據(jù)表示
4.2.3 二進(jìn)制的定點(diǎn)、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示
4.2.4 自定義數(shù)據(jù)表示和向量數(shù)據(jù)表示
4.3 指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
4.3.1 指令格式和指令系統(tǒng)的分類
4.3.2 尋址技術(shù)
4.3.3 指令系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
4.3.4 指令格式的優(yōu)化
4.3.5 指令系統(tǒng)的執(zhí)行和優(yōu)化
4.4 RISC計(jì)算機(jī)
4.4.1 RISC計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)原理
4.4.2 RISC計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)
4.4.3 RISC的主要技術(shù)
4.4.4 RISC計(jì)算機(jī)舉例
4.4.5 RISC計(jì)算機(jī)的發(fā)展
習(xí)題
第5章 流水線處理技術(shù)
5.1 概述
5.1.1 處理器結(jié)構(gòu)改進(jìn)及并行重疊引入
5.1.2 CPU處理器的工作方式
5.2 流水線工作方式
5.2.1 流水線處理概念和特點(diǎn)
5.2.2 流水線的分級(jí)和分類
5.2.3 流水線舉例
5.2.4 流水線性能分析計(jì)算
5.2.5 流水線設(shè)計(jì)技術(shù)
5.3 流水線調(diào)度
5.3.1 流水線調(diào)度方法
5.3.2 非線性流水線調(diào)度
5.4 流水處理中指令并行性進(jìn)一步開發(fā)
5.4.1 超級(jí)標(biāo)量計(jì)算機(jī)
5.4.2 超長指令字計(jì)算機(jī)
5.4.3 超級(jí)流水線計(jì)算機(jī)
5.4.4 超標(biāo)量超流水線計(jì)算機(jī)
5.4.5 奔騰系列處理器流水處理舉例
5.5 向量的流水處理
5.5.1 向量處理方式
5.5.2 向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)
5.5.3 改進(jìn)向量處理機(jī)性能的方法
5.5.4 向縣處理機(jī)的性能
習(xí)題
第6章 并行處理技術(shù)和多處理機(jī)
6.1 概述
6.1.1 并行性概念
6.1.2 并行的等級(jí)和分類
6.1.3 并行處理的應(yīng)用
6.2 并行處理技術(shù)及發(fā)展
6.2.1 并行處理技術(shù)
6.2.2 并行處理中需研究的課題
6.3 SIMD并行處理機(jī)
6.3.1 SIMD并行處理機(jī)的基本構(gòu)成
6.3.2 SIMD并行處理機(jī)算法
6.4 多處理機(jī)結(jié)構(gòu)
6.4.1 概述
6.4.2 共享存儲(chǔ)型多處理機(jī)
6.4.3 分布存儲(chǔ)型多計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)
6.4.4 多處理機(jī)發(fā)展
6.5 多處理機(jī)高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）一致性
6.6 并行處理軟件
6.6.1 并行條件
6.6.2 程序并行性
6.6.3 并行程序設(shè)計(jì)語言及其實(shí)現(xiàn)方法
6.6.4 并行處理操作系統(tǒng)
6.7 多處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)舉例
6.7.1 MPP大規(guī)樓并行處理機(jī)系統(tǒng)
6.7.2 我國研制的曙光1000大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
6.7.3 SMP共享存儲(chǔ)型多處理機(jī)
6.7.4 機(jī)群系統(tǒng)
習(xí)題
第7章 互連網(wǎng)絡(luò)
7.1 概述
7.1.1 互連網(wǎng)絡(luò)概念
7.1.2 互連網(wǎng)絡(luò)的特性和網(wǎng)絡(luò)傳輸性能參數(shù)
7.2 基本互連網(wǎng)函數(shù)及表示
7.2.1 互連函數(shù)的表示
7.2.2 幾種基本的互連函數(shù)
7.3 互連網(wǎng)結(jié)構(gòu)
7.3.1 幾種單級(jí)互連網(wǎng)
7.3.2 基本的循環(huán)互連網(wǎng)和多級(jí)互連網(wǎng)
7.3.3 互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)特性
7.3.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7.3.5 互聯(lián)網(wǎng)其他分類
7.4 互連網(wǎng)通信模式和消息傳遞
7.4.1 互連網(wǎng)通信模式
7.4.2 互連網(wǎng)中的消息傳遞機(jī)制
7.5 多處理機(jī)互連網(wǎng)舉例
7.5.1 總線結(jié)構(gòu)
7.5.2 交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)
7.5.3 多端口存儲(chǔ)器
7.5.4 多級(jí)互連網(wǎng)
習(xí)題
第8章 非馮·諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)
8.1 四種驅(qū)動(dòng)方式計(jì)算機(jī)模型
8.1.1 控制驅(qū)動(dòng)模型
8.1.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型
8.1.3 需求驅(qū)動(dòng)模型
8.1.4 模式匹配驅(qū)動(dòng)
8.2 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)
8.2.1 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)工作原理
8.2.2 數(shù)據(jù)流程序圖和數(shù)據(jù)流語言
8.2.3 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的性能分析
8.2.4 數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)
8.3 按需求驅(qū)動(dòng)的歸約機(jī)
8.3.1 函數(shù)式程序設(shè)計(jì)語言
8.3.2 函數(shù)式語言的歸約機(jī)結(jié)構(gòu)
8.4 人工智能計(jì)算機(jī)
8.4.1 人工智能計(jì)算特征
8.4.2 人工智能計(jì)算機(jī)分類
習(xí)題