計算機組成與設計-硬體軟件介面 (RISC-V版) (原書第2版) 9787111727972 (美)戴維.A.帕特森

Name: 計算機組成與設計-硬體 軟件介面 (RISC-V版) (原書第2版) 9787111727972 (美)戴維.A.帕特森
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書名：計算機組成與設計-硬體/軟件介面 (RISC-V版) (原書第2版)
ISBN：9787111727972
出版社：機械工業
著編譯者：(美)戴維.A.帕特森 (美)約翰.L.亨尼斯
叢書名：計算機科學叢書
頁數：493
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1556854
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【台灣高等教育出版社簡體書】計算機組成與設計-硬體/軟件介面 (RISC-V版) (原書第2版) 787111727972 (美)戴維.A.帕特森 (美)約翰.L.亨尼斯

內容簡介

現代計算機技術需要各個計算領域的專業人員對計算機軟體和硬體都有所了解。軟硬體在不同層次上的相互影響，恰好也提供了一個理解計算基礎的框架。不管你的關注點是硬體還是軟體，專業是計算機科學還是電氣工程，計算機組成和設計的核心思想都是相同的。因此，本書的重點是展示硬體和軟體之間的關係，並重點關注現代計算機的基本概念。本書從MIPS版的第1版起就提出了以上觀點，最近從單處理器向多核微處理器的轉變再一次印證了這個頗有遠見的觀點。然而，程序員無視我們的忠告，不想改造程序，只想依賴計算機體繫結構設計者、編譯器設計者或者晶元設計者來讓自己的程序運行得更快、更高效——這樣的時代已經一去不復返了。為了運行得更快，需要把程序改造成并行的。讓程序員儘可能不知道他們正在使用的底層硬體的并行屬性是許多研究者的目標，但這需要花費很長時間才能實現。我們的觀點是，至少在接下來的十年裡，如果想讓程序在并行計算機上運行得更為高效，大多數程序員還是需要了解硬體/軟體介面的。本書的讀者包括：不了解彙編語言或者邏輯設計，但需要了解計算機基本組成的人；具有彙編語言或者邏輯設計背景，但想學習如何設計計算機或者想搞清楚系統的工作原理的人。

作者簡介

劉先華，北京大學信息科學技術學院計算機系副教授，長期從事計算機系統結構和編譯優化科研及教學工作，近年來主持和參加了國家自然科學基金、國家科技重大專項等十余項科研項目，參与研發了北京大學「眾志」系列自主CPU及配套軟硬體系統並開展了相關產業化工作，發表論文20餘篇。曾獲首屆「全國高校計算機專業優秀教師」獎勵、寶鋼獎教金、北京大學教學優秀獎等榮譽。

讚譽
譯者序
前言

第1章計算機抽象及相關技術
1 1 引言
1 1 1 傳統的計算應用分類及其特點
1 1 2 歡迎來到后PC時代
1 1 3 你能從本書中學到什麼
1 2 計算機體繫結構中的7個偉大思想
1 2 1 使用抽象簡化設計
1 2 2 加速經常性事件
1 2 3 通過并行提高性能
1 2 4 通過流水線提高性能
1 2 5 通過預測提高性能
1 2 6 存儲層次
1 2 7 通過冗餘提高可靠性
1 3 程序表象之下
1 4 箱蓋后的硬體
1 4 1 顯示器
1 4 2 觸摸屏
1 4 3 打開機箱
1 4 4 數據安全
1 4 5 與其他計算機通信
1 5 處理器和存儲製造技術
1 6 性能
1 6 1 性能的定義
1 6 2 性能的度量
1 6 3 CPU性能及其度量因素
1 6 4 指令性能
1 6 5 經典的CPU性能公式
1 7 功耗牆
1 8 滄海巨變：從單處理器向多處理器轉變
1 9 實例：評測Intel Core i7
1 9 1 SPEC CPU基準評測程序
1 9 2 SPEC功耗基準評測程序
1 10 性能提升：使用Python語言編寫
矩陣乘法程序
1 11 謬誤與陷阱
1 12 本章小結
1 13 歷史視角和拓展閱讀
1 14 自學
1 15 練習
第2章指令：計算機的語言
2 1 引言
2 2 計算機硬體的操作
2 3 計算機硬體的操作數
2 3 1 存儲器操作數
2 3 2 常數或立即數操作數
2 4 有符號數與無符號數
2 5 計算機中的指令表示
2 6 邏輯操作
2 7 用於決策的指令
2 7 1 循環
2 7 2 邊界檢查的簡便方法
2 7 3 case/switch語句
2 8 計算機硬體對過程的支持
2 8 1 使用更多的寄存器
2 8 2 嵌套過程
2 8 3 在棧中為新數據分配空間
2 8 4 在堆中為新數據分配空間
2 9 人機交互
2 10 對大立即數的RISC-V編址和定址
2 10 1 大立即數
2 10 2 分支中的定址
2 10 3 RISC-V定址模式總結
2 10 4 機器語言解碼
2 11 并行性與指令：同步
2 12 翻譯並啟動程序
2 12 1 編譯器
2 12 2 彙編器
2 12 3 鏈接器
2 12 4 載入器
2 12 5 動態鏈接庫
2 12 6 啟動Java程序
2 13 以C排序程序為例的匯總整理
2 13 1 swap過程
2 13 2 sort過程
2 14 數組與指針
2 14 1 用數組實現clear
2 14 2 用指針實現clear
2 14 3 比較兩個版本的clear
2 15 高級專題：編譯C語言和解釋Java語言
2 16 實例：MIPS指令
2 17 實例：ARMv7（32位）指令
2 17 1 定址模式
2 17 2 比較和條件分支指令
2 17 3 ARM的獨特之處
2 18 實例：ARMv8（64位）指令
2 19 實例：x86指令
2 19 1 Intel x86的演變
2 19 2 x86寄存器和定址模式
2 19 3 x86整數操作
2 19 4 x86指令編碼
2 19 5 x86總結
2 20 實例：RISC-V指令系統的剩餘部分
2 21 性能提升：使用C語言編寫矩陣乘法程序
2 22 謬誤與陷阱
2 23 本章小結
2 24 歷史視角和擴展閱讀
2 25 ?自學
2 26 練習
第3章計算機的算術運算
3 1 引言
3 2 加法和減法
3 3 乘法
3 3 1 串列版的乘法演算法及其硬體實現
3 3 2 帶符號乘法
3 3 3 快速乘法
3 3 4 RISC-V中的乘法
3 3 5 總結
3 4 除法
3 4 1 除法演算法及其硬體實現
3 4 2 有符號除法
3 4 3 快速除法
3 4 4 RISC-V中的除法
3 4 5 總結
3 5 浮點運算
3 5 1 浮點表示
3 5 2 例外和中斷
3 5 3 IEEE 754浮點數標準
3 5 4 浮點加法
3 5 5 浮點乘法
3 5 6 RISC-V中的浮點指令
3 5 7 精確算術
3 5 8 總結
3 6 并行性與計算機算術：子字并行
3 7 實例：x86中的SIMD擴展和高級向量擴展
3 8 性能提升：子字并行和矩陣乘法
3 9 謬誤與陷阱
3 10 本章小結
3 11 歷史視角和拓展閱讀
3 12 ?自學
3 13 練習
第4章處理器
4 1 引言
4 1 1 一種基本的RISC-V實現
4 1 2 實現概述
4 2 邏輯設計的一般方法
4 3 建立數據通路
4 4 一個簡單的實現方案
4 4 1 ALU控制
4 4 2 設計主控制單元
4 4 3 數據通路操作
4 4 4 控制的結束
4 4 5 為什麼現在不使用單周期實現
4 5 多周期實現
4 6 流水線概述
4 6 1 面向流水線的指令系統設計
4 6 2 流水線冒險
4 6 3 總結
4 7 流水線數據通路和控制
4 7 1 流水線的圖形化表示
4 7 2 流水線控制
4 8 數據冒險：前遞與停頓
4 9 控制冒險
4 9 1 假設分支不發生
4 9 2 縮短分支延遲
4 9 3 動態分支預測
4 9 4 流水線總結
4 10 例外
4 10 1 RISC-V
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