目录

第1章引言1

1.1什么是CPU1

1.2一以贯之3

1.3本书的内容4

1.4本书的习题与参考文献说明5

第2章计算机系统结构基础6

2.1什么是计算机6

2.2计算机的基本组成7

2.3计算机系统结构的发展9

2.4摩尔定律和工艺的发展11

2.5计算机应用的发展趋势14

2.6计算机系统结构发展趋势15

2.7多核结构的发展及其面临的问题18

2.8衡量计算机的指标21

2.9性能评价22

2.10成本评价28

2.11功耗评价30

2.12本章小结32

习题32

第3章二进制与逻辑电路34

3.1计算机中数的表示34

3.2MOS管工作原理37

3.3MOS基本工艺40

3.4逻辑电路44

3.5CMOS电路的延迟47

3.6Verilog语言49

3.7本章小结52

习题52目录计算机体系结构（第2版）第4章指令系统结构55

4.1指令系统结构的设计原则55

4.2影响指令系统结构设计的因素56

4.3指令系统的分类58

4.4指令系统的组成部分60

4.5RISC指令系统结构62

4.6RISC的发展历史64

4.7不同RISC指令系统结构的比较65

4.8本章小结71

习题71

第5章静态流水线73

5.1数据通路设计74

5.2控制逻辑设计76

5.3时序78

5.4流水线技术79

5.5指令相关和流水线冲突83

5.6流水线的前递技术86

5.7流水线和例外89

5.8多功能部件与多拍操作90

5.9本章小结93

习题93

第6章动态流水线102

6.1影响流水线效率的因素102

6.2指令调度技术103

6.3动态调度原理106

6.4Tomasulo算法109

6.5例外与动态流水线114

6.6本章小结122

习题123

第7章多发射数据通路127

7.1指令级并行技术127

7.2保留站的组织128

7.3保留站和寄存器的关系131

7.4重命名寄存器的组织133

7.5乱序执行的流水线通路137

7.6多发射结构139

7.7龙芯2号多发射结构简介140

7.8本章小结142

习题143

第8章转移预测146

8.1转移指令146

8.2程序的转移行为148

8.3软件方法解决控制相关151

8.4硬件转移预测技术155

8.5一些典型商用处理器的分支预测机制162

8.6本章小结164

习题164

第9章功能部件167

9.1定点补码加法器167

9.2龙芯1号的ALU设计172

9.3定点补码乘法器176

9.4本章小结183

习题183

第10章高速缓存185

10.1存储层次185

10.2cache结构187

10.3cache性能和优化191

10.4常见处理器的存储层次199

10.5本章小结201

习题202

第11章存储管理204

11.1虚拟存储的基本原理204

11.2MIPS处理器对虚存系统的支持207

11.3Linux操作系统的存储管理210

11.4TLB的性能分析和优化215

11.5本章小结217

习题217

第12章多处理器系统219

12.1共享存储与消息传递系统219

12.2常见的共享存储系统223

12.3共享存储系统的指令相关225

12.4共享存储系统的访存事件次序228

12.5存储一致性模型229

12.6cache一致性协议233

12.7本章小结238

习题238

第13章实践是最好的课堂240

13.1龙芯处理器简介240

13.2硅是检验结构设计的唯一标准244

13.3设计要统筹兼顾251

13.4设计要重点突出257

13.5皮体系结构设计260

13.6本章小结261

参考文献262

后记265