ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.12.2021
Просмотров: 5223
Скачиваний: 8
У Ч
И /
Я
О В
Б. Я.
С. А. Орлов
ОРГАНИЗАЦИЯ
И СИСТЕМ
Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве
учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по направлению «Информатика и вычислительная техника»
читальный зал
Издательская программа
300 лучших учебников для высшей школы
в честь 300-летия Санкт-Петербурга
осуществляется при поддержке Министерства образования РФ
Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж •
Новосибирск • Екатеринбург • Самара • Киев • Харьков • Минск
2 0 0 4
Краткое содержание
Введение 15
Глава
Становление и эволюция цифровой вычислительной
техники 19
Глава 2.
Архитектура системы команд 52
Глава 3.
Функциональная организация
фон-неймановской ВМ
Глава 4.
Организация шин 155
Глава 5.
Память 197
Глава 6.
Устройства управления 293
Глава 7.
Операционные устройства вычислительных машин 327
8.
Системы ввода/вывода 387
Глава 9.
Основные направления в архитектуре процессоров 413
Глава 10.
Параллелизм как основа высокопроизводительных
вычислений.... 477
Глава
Организация памяти
систем 493
Глава 12.
Топологии вычислительных систем 524
Глава 13.
Вычислительные системы
552
Глава 14.
системы
586
Глава
Потоковые и редукционные вычислительные
системы 613
Заключение 637
Список литературы 638
Алфавитный указатель ...653
Содержание
Введение 15
Благодарности 18
От издательства 18
Глава Становление и эволюция цифровой
вычислительной техники . 19
Определение понятия «архитектура» 20
Уровни детализации структуры вычислительной машины 21
Эволюция средств автоматизации вычислений 23
Нулевое поколение (1492-1945) 25
Первое поколение (1937-1953) 27
Второе поколение (1954-1962) 30
Третье поколение (1963-1972) , 31
Четвертое поколение
32
Пятое поколение (1984-1990) 33
Шестое поколение (1990-) 34
Концепция машины с хранимой в памяти программой 35
Принцип двоичного кодирования 36
Принцип программного управления 37
Принцип однородности памяти 37
Принцип адресности 38
Фон-неймановская архитектура 38
Типы структур вычислительных машин и систем 40
Структуры вычислительных машин 40
Структуры вычислительных систем 41
Перспективы совершенствования архитектуры ВМ и ВС ....42
Тенденции развития больших
43
Перспективные направления исследований в области архитектуры 50
Контрольные вопросы 50
Содержание 7
Глава 2. Архитектура системы команд 52
Классификация архитектур системы команд 54
Классификация по составу и сложности команд 54
Классификация по месту хранения операндов 56
Регистровая архитектура 61
Архитектура с выделенным доступом к памяти 63
Типы и форматы операндов 64
Числовая информация 65
Символьная информация 80
Логические данные 83
Строки 84
Прочие виды информации 84
Типы команд 87
Команды пересылки данных 88
Команды арифметической и логической обработки 88
90
Команды для работы со строками 92
Команды преобразования 92
Команды ввода/вывода 92
Команды управления системой 93
Команды управления потоком команд 93
Форматы команд 96
Длина команды 96
Разрядность полей команды 97
Количество адресов в команде 98
Выбор адресности команд 100
Способы адресации операндов 102
Способы адресации в командах управления потоком команд
Система операций
Контрольные вопросы 123
Глава 3. Функциональная организация
фон-неймановской ВМ 126
схема фон-неймановской вычислительной м а ш и н ы 1 2 6
Устройство управления 127
Арифметико-логическое устройство 129
Основная память 130
Модуль ввода/вывода 131
Микрооперации и микропрограммы 131
Способы записи микропрограмм 132
Совместимость микроопераций 138
Цикл команды 138
Стандартный цикл команды 139
8 Содержание
Описание стандартных циклов команды для гипотетической
машины 141
Машинный цикл с косвенной адресацией 144
Машинный цикл с прерыванием 144
Диаграмма состояний цикла команды 146
Основные показатели вычислительных машин 148
Быстродействие 148
Критерии эффективности вычислительных машин 150
Способы построения критериев эффективности
Нормализация частных показателей 152
Учет приоритета частных показателей 153
Контрольные вопросы 153
Глава 4. Организация шин 155
Типы шин 158
Шина «процессор-память» 158
Шина ввода/вывода 158
Системная шина 159
Иерархия шин 160
Вычислительная машина с одной шиной 160
Вычислительная машина с двумя видами шин 160
Вычислительная машина с тремя видами шин 161
Физическая реализация шин 161
Механические аспекты
161
Электрические аспекты 162
Распределение линий шины 166
Выделенные и мультиплексируемые линии 170
Арбитраж шин 171
Схемы приоритетов 171
Схемы арбитража 173
Протокол шины 180
Синхронный протокол 181
Асинхронный протокол 182
Особенности синхронного и асинхронного протоколов
Методы повышения эффективности шин 187
Пакетный режим пересылки информации 187
Конвейеризация транзакций 188
Протокол с расщеплением транзакций 188
Увеличение полосы пропускания шины 189
Ускорение транзакций 190
Повышение эффективности шин с множеством ведущих 190
Надежность и отказоустойчивость 191
Стандартизация шин 192
Контрольные вопросы 195