計算機系統(tǒng)理解簡介，目錄書摘
本教材內(nèi)容組織源自作者的教學(xué)實踐，為讀者展現(xiàn)一個計算機系統(tǒng)的整體概念，使得高級語言的語法不再是生硬的規(guī)則，計算機硬件也不再是深不可測的黑箱，為讀者建立一個軟、硬件有機關(guān)聯(lián)的知識框架。本教材避免軟、硬件割裂，使用的案例具有軟、硬件概念兼顧效果。
全書共分5章，第1章介紹計算機系統(tǒng)軟、硬件構(gòu)成，系統(tǒng)層次和性能評測等；第2章介紹硬件數(shù)據(jù)表示對高級語言程序數(shù)據(jù)類型的支持及相關(guān)概念；第3章針對高級語言程序轉(zhuǎn)化為機器可執(zhí)行代碼過程，介紹程序預(yù)處理、編譯、解釋、庫和鏈接等技術(shù)，以及集成開發(fā)環(huán)境的配置；第4章圍繞程序執(zhí)行，介紹程序存儲映像、指令流水化執(zhí)行、多核處理器對線程級并行的支持，以及基于OpenMP的并行程序設(shè)計思想；第5章關(guān)于存儲對計算機系統(tǒng)和程序性能的影響，介紹計算機存儲資源的層次性，程序空間、內(nèi)存空間和交換空間概念，內(nèi)存碎片、內(nèi)存泄露和垃圾回收管理，以及高級語言程序數(shù)據(jù)組織和訪問優(yōu)化思想。每章后配有習(xí)題，并為任課教師提供課件資源和代碼資源。
本書適合作為高等院校計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)方向的本科生教材，也可作為計算機工程技術(shù)人員的參考書。
艾麗華，北京交通大學(xué)計算機學(xué)院教師，副教授，美國佐治亞大學(xué)計算機系訪問學(xué)者，目前主講本科生計算機體系結(jié)構(gòu)課程、高性能計算導(dǎo)論課程；主講碩士生高級計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程；全校任選課程：計算機組織與結(jié)構(gòu)、計算機系統(tǒng)理解。
第1章計算機系統(tǒng)構(gòu)成
1 1計算機組件與特征參數(shù)
1.2軟件
1.2.1BIOS
1.2.2操作系統(tǒng)
1.2.3應(yīng)用軟件棧
1.2.4設(shè)備驅(qū)動程序
1.3計算機系統(tǒng)層次
1.4計算機系統(tǒng)性能評測
1.4.1性能度量參數(shù)與均值
1.4.2評測程序
1.5量化設(shè)計原則
1.5.1加速經(jīng)常性事件的原則
1.5.2Amdahl定律
1.5.3CPU性能公式
1.5.4訪問局部性
1.6計算機分類
習(xí)題1
第2章數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)表示
2.1數(shù)制和編碼
2.1.1數(shù)制和數(shù)的機器表示
2.1.2字符編碼
2.2整型數(shù)表示
2.2.1Intel體系結(jié)構(gòu)整型數(shù)據(jù)表示
2.2.2補碼
2.3實型數(shù)表示
2.3.1Intel體系結(jié)構(gòu)浮點數(shù)據(jù)表示
2.3.2移碼
2.4指針型變量表示
2.4.1存儲器編址
2.4.2寄存器
2.5結(jié)構(gòu)型變量表示
2.5.1存儲對齊
2.5.2字節(jié)排序
2.6合成式SIMD數(shù)據(jù)類型
2.6.164位SIMD合成式數(shù)據(jù)類型
2.6.2128位SIMD合成式數(shù)據(jù)類型
習(xí)題2
第3章程序翻譯和鏈接
3.1程序預(yù)處理
3.1.1預(yù)處理制導(dǎo)類型
3.1.2頭文件的作用
3.1.3條件包含的應(yīng)用
3.2程序翻譯
3.2.1編譯
3.2.2解釋
3.2.3雙重翻譯
3.3鏈接
3.3.1庫的基本概念
3.3.2靜態(tài)鏈接
3.3.3動態(tài)鏈接
3.4集成開發(fā)環(huán)境的配置
3.4.1關(guān)于頭文件指向的配置
3.4.2關(guān)于庫指向的配置
3.4.3關(guān)于平臺選擇的配置
習(xí)題3
第4章程序的并行執(zhí)行
4.1程序存儲映像
4.1.1代碼段
4.1.2數(shù)據(jù)段
4.1.3棧
4.1.4堆
4.2指令并行執(zhí)行
4.2.1指令流水線
4.2.2流水線性能
4.2.3流水化并行的瓶頸
4.3線程級并行執(zhí)行
4.3.1多核處理器
4.3.2多核處理器對多線程同時執(zhí)行的支持
4.3.3Intel HT技術(shù)
4.4并行程序設(shè)計
4.4.1加速for循環(huán)的并行構(gòu)造
4.4.2基于共享存儲的并行編程模型
4.4.3fork-join并行執(zhí)行模型
習(xí)題4
第5章存儲層次與訪問優(yōu)化
5.1存儲資源的層次結(jié)構(gòu)
5.1.1存儲層次的平均訪問時間
5.1.2存儲體系的構(gòu)建基礎(chǔ)
5.1.3多級cache
5.2內(nèi)存空間
5.2.1內(nèi)存與程序空間
5.2.2虛擬地址到內(nèi)存地址的映射
5.3交換空間
5.3.1Linux對交換空間的管理
5.3.2Windows對交換空間的管理
5.4內(nèi)存維護管理
5.4.1內(nèi)存碎片
5.4.2內(nèi)存泄露
5.4.3垃圾回收
5.5高級語言程序數(shù)據(jù)組織與訪問的優(yōu)化
5.5.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的聲明
5.5.2針對訪問性能的循環(huán)變換
習(xí)題5
參考文獻
京公網(wǎng)安備 11000002000088號
