计算机系统架构.ppt

简介：
本PPT探讨了计算机系统的整体设计与结构，涵盖硬件和软件两大方面及其相互作用。内容包括处理器、存储器、输入输出设备等组件，并深入分析现代计算技术趋势及未来发展方向。 《计算机系统结构教程》借鉴了国内外经典教材的内容，全面介绍了计算机系统结构的基本概念、基本架构及研究方法，并强调从开发并行性的角度出发，通过量化分析（性能评估）的方法来探讨与解析计算机系统。全书包含13章内容。 第一章概述了基础理论知识、并行性的发展历程以及定量分析的基础原则。 第二章讨论了指令系统的构建和MIPS架构的具体应用实例。 第三章节深入讲解流水线技术的应用，包括对效能的评估方法、调度策略及相关冲突处理技巧，并介绍了实现流水线的技术细节。 第四章则专门探讨向量处理器的设计理念及其性能指标的评价方式。 第五与第六两节详细说明了如何利用硬件和软件手段来增强指令级并行性。其中涵盖了记分牌技术和Tomasulo算法，基于硬件的前瞻执行机制、多指令流出技术等，并介绍了循环展开、VLIW及EPIC架构。 第七章聚焦于存储层次的设计理念及其优化方法，特别是关于缓存（cache）的知识和提高其性能的各种策略。 第八章节则涵盖了总线结构、通道处理机以及RAID系统的基本原理与应用实例。 第九章主要介绍互连网络的特性参数，并探讨了静态及动态互联网络类型，同时介绍了消息传递机制的应用实践。 第十章深入研究SMP（对称多处理器）、DSM（分布式共享内存）和MPP（大规模并行处理）等类型的并行计算机系统结构。讨论包括多个缓存的一致性问题、同步技术以及并发执行的优化策略。 最后三章节分别介绍了集群计算环境、阵列处理机及数据流计算机，为读者提供了全面而深入的理解。 本书通过上述内容帮助学生和专业人士掌握有关现代计算机体系架构的核心知识和技术细节，并能够有效地进行性能评估与系统设计。