Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем

Содержание книги «Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем»:

• 9 Предисловие
• 18 Глава 1. Компьютерные абстракции и технологии
  • 18 1.1. Введение
  • 26 1.2. Что находится ниже вашей программы
  • 30 1.3. Что скрывается под крышкой корпуса компьютера
  • 47 1.4. Производительность
  • 60 1.5. Барьер потребляемой мощности
  • 62 1.6. Коренное изменение: переход от одного к нескольким процессорам
  • 67 1.7. Реальное оборудование: производство и оценочное тестирование AMD Opteron X4
  • 74 1.8. Заблуждения и недоразумения
  • 79 1.9. Заключительные комментарии
  • 81 1.10. Упражнения
• 97 Глава 2. Инструкции: язык компьютера
  • 97 2.1. Введение
  • 99 2.2. Операции, осуществляемые компьютерным оборудованием
  • 104 2.3. Операнды компьютерного оборудования
  • 111 2.4. Числа со знаком и без знака
  • 118 2.5. Представление инструкций в компьютере
  • 125 2.6. Логические операции
  • 128 2.7. Инструкции для принятия решения
  • 134 2.8. Поддержка процедур в компьютерном оборудовании
  • 144 2.9. Общение с людьми
  • 150 2.10. Адресация MIPS для 32-разрядных непосредственных значений и адресов
  • 159 2.11. Параллелизм и инструкции: синхронизация
  • 162 2.12. Трансляция и запуск программы
  • 173 2.13. Объединение всего ранее рассмотренного в упражнении по сортировке на языке С
  • 181 2.14. Сравнение массивов и указателей
  • 185 2.15. Реальное оборудование: инструкции ARM
  • 190 2.16. Реальное оборудование: инструкции x86
  • 202 2.17. Заблуждения и недоразумения
  • 204 2.18. Заключительные комментарии
  • 207 2.19. Упражнения
  • 243 Ответы на вопросы для самопроверки
• 245 Глава 3. Арифметика для компьютеров
  • 245 3.1. Введение
  • 246 3.2. Сложение и вычитание
  • 252 3.3. Умножение
  • 258 3.4. Деление
  • 269 3.5. Числа с плавающей точкой
  • 297 3.6. Параллелизм и компьютерная арифметика: ассоциативность
  • 299 3.7. Реальное оборудование: вычисления чисел с плавающей точкой в x86
  • 303 3.8. Заблуждения и недоразумения
  • 307 3.9. Заключительные комментарии
  • 316 3.10. Упражнения
  • 331 Ответы на вопросы для самопроверки
• 332 Глава 4. Процессор
  • 332 4.1. Введение
  • 337 4.2. Соглашения по логическому проектированию
  • 341 4.3. Создание операционного блока
  • 350 4.4. Простая схема реализации
  • 365 4.5. Обзор конвейеризации
  • 381 4.6. Операционный блок и система управления, оснащенные конвейером
  • 403 4.7. Конфликты данных: сравнение препровождения данных и задержки
  • 416 4.8. Конфликты управления
  • 427 4.9. Исключения
  • 435 4.10. Параллелизм и расширенный параллелизм на уровне инструкций
  • 451 4.11. Реальное оборудование: конвейер AMD Opteron X4 (Barcelona)
  • 454 4.12. Заблуждения и недоразумения
  • 455 4.13. Заключительные комментарии
  • 456 4.14. Упражнения
  • 497 Ответы на вопросы для самопроверки
• 498 Глава 5. Объемная и быстродействующая: анализ иерархии памяти
  • 499 5.1. Введение
  • 505 5.2. Основы кэш-памяти
  • 525 5.3. Измерение и повышение производительности кэш-памяти
  • 543 5.4. Виртуальная память
  • 573 5.5. Общая среда для иерархий памяти
  • 582 5.6. Виртуальные машины
  • 587 5.7. Использование конечного автомата для управления простой кэш-памятью
  • 592 5.8. Параллелизм и иерархии памяти: целостность данных в кэш-памяти
  • 597 5.9. Реальное оборудование: иерархии памяти AMD Opteron X4 (Barcelona) и Intel Nehalem
  • 603 5.10. Заблуждения и недоразумения
  • 607 5.11. Заключительные комментарии
  • 609 5.12. Упражнения
  • 628 Ответы на вопросы для самопроверки
• 629 Глава 6. Хранение информации и другие темы, связанные с вводом-выводом
  • 630 6.1. Введение
  • 633 6.2. Безотказность, надежность и готовность
  • 636 6.3. Дисковое запоминающее устройство
  • 642 6.4. Флэш-накопители
  • 644 6.5. Соединение процессоров, памяти и устройств ввода-вывода
  • 650 6.6. Организация интерфейса устройств ввода-вывода с процессором, памятью и операционной системой
  • 660 6.7. Оценки производительности ввода-вывода: примеры, связанные с дисками и файловыми системами
  • 663 6.8. Разработка систем ввода-вывода
  • 664 6.9. Параллелизм и ввод-вывод: избыточные массивы недорогих дисков
  • 672 6.10. Реальное оборудование: сервер Sun Fire x4150
  • 679 6.11. Заблуждения и недоразумения
  • 685 6.12. Заключительные комментарии
  • 686 6.13. Упражнения
  • 696 Ответы на вопросы для самопроверки
• 697 Глава 7. Многоядерность, мультипроцессорные системы и кластеры
  • 697 Мультипроцессор или кластерная организация
  • 698 7.1. Введение
  • 701 7.2. Сложности создания программ, выполняемых в параллельном режиме
  • 705 7.3. Мультипроцессоры с общей памятью
  • 708 7.4. Кластеры и другие мультипроцессоры с передачей сообщений
  • 713 7.5. Аппаратная многопоточность
  • 717 7.6. SISD, MIMD, SIMD, SPMD и использование векторов
  • 723 7.7. Введение в графические процессоры
  • 731 7.8. Введение в топологию мультипроцессорных сетей
  • 735 7.9. Контрольные задачи для мультипроцессоров
  • 738 7.10. Roofline: Простая модель производительности
  • 748 7.11. Реальное оборудование: выполнение контрольных задач для четырех многоядерных процессоров с использованием модели Roofline
  • 758 7.12. Заблуждения и недоразумения
  • 760 7.13. Заключительные комментарии
  • 763 7.14. Упражнения
  • 777 Ответы на вопросы для самопроверки