計算機系統理解簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘
本教材內容組織源自作者的教學(xué)實(shí)踐，為讀者展現一個(gè)計算機系統的整體概念，使得高級語(yǔ)言的語(yǔ)法不再是生硬的規則，計算機硬件也不再是深不可測的黑箱，為讀者建立一個(gè)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(shū)共分5章，第1章介紹計算機系統軟、硬件構成，系統層次和性能評測等；第2章介紹硬件數據表示對高級語(yǔ)言程序數據類(lèi)型的支持及相關(guān)概念；第3章針對高級語(yǔ)言程序轉化為機器可執行代碼過(guò)程，介紹程序預處理、編譯、解釋、庫和鏈接等技術(shù)，以及集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置；第4章圍繞程序執行，介紹程序存儲映像、指令流水化執行、多核處理器對線(xiàn)程級并行的支持，以及基于OpenMP的并行程序設計思想；第5章關(guān)于存儲對計算機系統和程序性能的影響，介紹計算機存儲資源的層次性，程序空間、內存空間和交換空間概念，內存碎片、內存泄露和垃圾回收管理，以及高級語(yǔ)言程序數據組織和訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)化思想。每章后配有習題，并為任課教師提供課件資源和代碼資源。
本書(shū)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(zhuān)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(shū)。
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(fǎng)問(wèn)學(xué)者，目前主講本科生計算機體系結構課程、高性能計算導論課程；主講碩士生高級計算機系統結構課程；全校任選課程：計算機組織與結構、計算機系統理解。
第1章計算機系統構成
1 1計算機組件與特征參數
1.2軟件
1.2.1BIOS
1.2.2操作系統
1.2.3應用軟件棧
1.2.4設備驅動(dòng)程序
1.3計算機系統層次
1.4計算機系統性能評測
1.4.1性能度量參數與均值
1.4.2評測程序
1.5量化設計原則
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(fǎng)問(wèn)局部性
1.6計算機分類(lèi)
習題1
第2章數據類(lèi)型與數據表示
2.1數制和編碼
2.1.1數制和數的機器表示
2.1.2字符編碼
2.2整型數表示
2.2.1Intel體系結構整型數據表示
2.2.2補碼
2.3實(shí)型數表示
2.3.1Intel體系結構浮點(diǎn)數據表示
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結構型變量表示
2.5.1存儲對齊
2.5.2字節排序
2.6合成式SIMD數據類(lèi)型
2.6.164位SIMD合成式數據類(lèi)型
2.6.2128位SIMD合成式數據類(lèi)型
習題2
第3章程序翻譯和鏈接
3.1程序預處理
3.1.1預處理制導類(lèi)型
3.1.2頭文件的作用
3.1.3條件包含的應用
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(dòng)態(tài)鏈接
3.4集成開(kāi)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
習題3
第4章程序的并行執行
4.1程序存儲映像
4.1.1代碼段
4.1.2數據段
4.1.3棧
4.1.4堆
4.2指令并行執行
4.2.1指令流水線(xiàn)
4.2.2流水線(xiàn)性能
4.2.3流水化并行的瓶頸
4.3線(xiàn)程級并行執行
4.3.1多核處理器
4.3.2多核處理器對多線(xiàn)程同時(shí)執行的支持
4.3.3Intel HT技術(shù)
4.4并行程序設計
4.4.1加速for循環(huán)的并行構造
4.4.2基于共享存儲的并行編程模型
4.4.3fork-join并行執行模型
習題4
第5章存儲層次與訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)化
5.1存儲資源的層次結構
5.1.1存儲層次的平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間
5.1.2存儲體系的構建基礎
5.1.3多級cache
5.2內存空間
5.2.1內存與程序空間
5.2.2虛擬地址到內存地址的映射
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內存維護管理
5.4.1內存碎片
5.4.2內存泄露
5.4.3垃圾回收
5.5高級語(yǔ)言程序數據組織與訪(fǎng)問(wèn)的優(yōu)化
5.5.1數據結構的聲明
5.5.2針對訪(fǎng)問(wèn)性能的循環(huán)變換
習題5
參考文獻
京公網(wǎng)安備 11000002000088號
